стимуляция коры головного мозга слабым электромагнитным полем сущность метода в психофизиологии
Неинвазивная стимуляция мозга
В отделении нейрореабилитации и физиотерапии используются следующие методы неинвазивной стимуляции мозга:
транскраниальная магнитная стимуляция
транскраниальная электрическая стимуляция
определения возбудимости моторной коры и проведения по кортикоспинальным трактам;
картирования (определения локализации) моторных и немоторных функций в коре головного мозга;
направленного влияния на возбудимость коры и нейропластичность (ритмическая ТМС)
Определение показаний и противопоказаний к ТМС, продолжительности курса терапии возможно при очной консультации сотрудника отделения.
Проведение транскраниальной магнитной стимуляции также возможно в рамках научных исследований.
Транскраниальная электрическая стимуляция (ТЭС) – метод неинвазивной стимуляции мозга, основанный на воздействии на кору головного мозга слабым электрическим полем. ТЭС используется для направленного изменения активности регионов коры головного мозга.
Проведенные исследования показали потенциал для применения этого метода при депрессии, болевых синдромах, фибромиалгии, двигательных, речевых и зрительных нарушениях после инсульта, паркинсонизме и ряде других заболеваний. В нашем отделении при отсутствии противопоказаний ТЭС применяется при следующих состояниях:
Определение показаний и противопоказаний к ТЭС, продолжительности курса терапии возможно при очной консультации сотрудника отделения.
Проведение транскраниальной электрической стимуляции также возможно в рамках научных исследований.
Методика ТМС
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) – современная неинвазивная методика, позволяющая стимулировать нервные клетки в пострадавших участках мозга, что приводит к их активации и включению в процесс обеспечения речи и высших психических функций пациента.
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) способствует восстановлению нервных связей в коре головного мозга. Появление в медицинском арсенале ТМС дало возможность неинвазивно целенаправленно стимулировать структуры коры головного мозга. В зависимости от выбранного специалистом режима, влияние на центральную нервную систему может носить либо возбуждающий, либо «тормозящий» характер. Преимущество данного метода также заключается в имеющейся возможности у врача воздействовать на определенную, ограниченную область мозга. Магнитные импульсы могут быть направлены, к примеру, на локальный очаг повреждения, зону, требующую активации или снижения активности.
Независимо от вида влияния, в тканях коры головного мозга происходит улучшение межклеточного взаимодействия и всех видов обмена веществ, нормализуется микроциркуляция крови. Происходит улучшение когнитивных функций у детей и взрослых с большим спектром поражений центральной нервной системы.
Применение
Точечное влияние ТМС на участки коры головного мозга позволяет стимулировать необходимые для психических функций нейроны.
Для коррекции развития у детей ТМС применяется при:
В большом количестве публикаций в разных странах отмечается положительный эффект от применения ТМС при коррекции расстройств аутистического спектра у детей, в частности, отмечается улучшение обработки информации, уменьшается раздражительность и стереотипное поведение, повышается обучаемость и память.
При работе со взрослыми пациентами ТМС применяется при преодолении:
ТМС используют при лечении депрессий, в том числе и в тех случаях, когда медикаментозная терапия оказывается не эффективной. ТМС используется при головных болях, неврозах.
При развитии и восстановлении речи, мышления, памяти, внимания у детей и взрослых ТМС позволяет добиться максимальных результатов в сочетании с коррекционно-педагогическими занятиями (логопед, дефектолог, психолог, нейропсихолог).
Мощное магнитное воздействие меняет электрические импульсы в проводящих путях нервной системы человека, тем самым добиваясь ощутимого терапевтического эффекта уже на первых этапах лечения.
Противопоказания и подготовка к стимуляции
Для получения лечения на аппарате ТМС необходима консультация врача-невролога, в ходе которой он проводит первичное обследование, выясняет наличие противопоказаний, а также по результатам которого составляет индивидуальную программу (протокол) терапевтического транскраниального магнитного воздействия.
Противопоказанием к ТМС является:
Лечение на аппарате ТМС доступно пациентам от 3 лет.
Появление ТМС открыло новые возможности и дополнительный инструмент воздействия для решения комплексных задач в области неврологии, психоневрологии и психиатрии, где метод может использоваться как самостоятельное направление лечения, так и входить в комплекс реабилитационно-развивающих мероприятий, сопровождая основной курс медикаментозной и поведенческой терапии.
В ЦРН «ДокторНейро» оборудование для проведения транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) представлено в максимальной комплектации, что позволяет нам применять все возможные и известные на сегодняшний день протоколы лечения.
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и Транскраниальная микрополяризация (ТКМП) – сравнение двух методов реабилитации
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и транскраниальная микрополяризация (ТКМП) – два существенно разных метода, применяющиеся в современной реабилитации больных с нарушениями центральной нервной системы.
Но на самом деле, методы принципиально отличаются. Основное отличие – использование разных физических факторов.
При транскраниальной микрополяризации (ТКМП) используется постоянный (гальванический) ток. Воздействие на центральную нервную систему происходит за счет разрядов постоянного тока малой силы. Процедура проводится с помощью токопроводящих электродов, накладываемых на голову в зонах проекции коры головного мозга, отвечающих за проявление определенных функций.
Использование метода ТКМП началось в «Институте мозга человека» в 80-е годы XX в. Учитывая низкую эффективность с точки зрения доказательной медицины, метод в основном применяется в странах бывшего Советского Союза, о применении метода в странах Европы и в США имеются единичные публикации. Основная сложность применения методики заключается в том, что отсутствует возможность точного дозирования электрического тока. Это обусловлено законами физики.
В отличие от магнитного импульса нельзя с полной уверенностью предсказать объем воздействия, достигшего своей цели. В зависимости от индивидуальных особенностей пациента и условий среды, в которой проводится процедура, ток может изменить свой «маршрут», отклониться от предполагаемого направления либо попросту распространиться по коже головы, не проникнув в требуемые зоны.
При минимальных нарушениях технологии проведения процедуры возможны осложнения, связанные с действием постоянного тока на кожу – электрохимический ожог.
Основными заведениями, предлагающими услуги ТКМП в нашей стране, являются частные детские центры. Это обусловлено низкой ценой оборудования (около 60.000 рублей за прибор, в то время, как цены на оборудование для транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) начинаются от 2.000.000 рублей), а также простотой проведения процедуры, компактностью прибора (прибор для микрополяризации можно убрать в ящик стола, в то время, как оборудование для ТМС занимает отдельный кабинет) и растущим спросом со стороны родителей, что является благоприятными факторами с точки зрения продвижения услуг.
В методе транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) используется переменное магнитное поле.
Магнитные импульсы при применении методики ТМС всегда точно достигают своей цели. Это наглядно видно при стимуляции моторных зон коры головного мозга, когда моторный ответ в виде сокращения соответствующих мышц происходит сразу же.
Протокол работы для транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) разрабатывается врачом-неврологом, с применением специализированного программного обеспечения. Врач обязан иметь сертификат о прохождении обучения по методике ТМС. В настоящее время применяются два основных вида воздействия: использование одиночных импульсов и ритмическая стимуляция. Одиночные импульсы используются в качестве диагностики проводимости нервных путей. Серия импульсов применяется как лечебная методика.
Процедура проводится на современном дорогостоящем оборудовании, под микропроцессорным управлением. Все это вместе делает лечение полностью безопасным.
История и современная практика
ТМС начали применять в неврологии в США более 20 лет назад, первые испытания велись в военных госпиталях. Спустя десять лет, ТМС появился в оснащении реабилитационных центров в Германии, Израиле, Польше, России. На сегодняшний день не многие клиники оснащены ТМС ввиду стоимости оборудования, но те, кто использует аппарат в работе, достигают существенной динамики в лечении. По данным кафедры неврологии Ohio State University Center, USA, пациенты, получавшие лечение на аппарате ТМС, демонстрировали улучшение качества моторных функций в 2,1 раза быстрее, чем аналогичная группа пациентов, получавших плацебо. В разных научных и медицинских учреждениях различных стран активно ведутся исследования новых возможностей ТМС и создаются новые программы применения магнитной стимуляции для лечения различных заболеваний.
Согласно приказу Минздрава России от 29 декабря 2012 г. №1705н «О порядке организации медицинской реабилитации» аппараты для транскраниальной магнитной стимуляции входят в «Стандарт оснащения стационарного отделения медицинской реабилитации пациентов с нарушением функции центральной нервной системы», в «Стандарт специализированной медицинской помощи при новообразованиях гипофиза», «Стандарт специализированной медицинской помощи при болезни Альцгеймера» и «Стандарт первичной медико-санитарной помощи детям при задержке полового развития».
Метод ТМС нашел широкое применение в психоневрологии: лечение аутизма, расстройств аутистического спектра, депрессии, шизофрении. Исследование новых возможностей ТМС при лечении аутизма является перспективным направлением, существуют данные об улучшении внутримозговых связей у пациентов с аутизмом при применении метода ТМС.
При сравнении методик ТМС и ТКМП на основании научных исследований, опыте применения в отечественной и зарубежной медицинской практике – пальма первенства уверенно переходит к транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), как наиболее эффективному и безопасному методу неинвазивного воздействия на кору головного мозга.
Как выполняется стимуляция?
Это безболезненная и легко переносимая процедура. В первые минуты может ощущаться стимуляция за счет движения импульсов по проводящим путям нервной системы и мышцам. К поверхности тела (это может быть голова, область позвоночника или одна из конечностей) прикладывается электромагнитная катушка (койл). С помощью специальной аппаратуры (электронейромиографа) устанавливается индивидуальный порог моторного ответа (ПМО) – величина напряженности магнитного поля, которая и вызывает активацию нервных клеток у пациента.
Данные ПМО вводятся в лечебный протокол. Койл в течение 15-40 минут (в зависимости от протокола лечения) генерирует электромагнитные импульсы, ощущаемые в виде слабых электрических разрядов. Процедура проводится врачом-неврологом или медицинской сестрой под контролем врача. Полный курс лечения составляет от 10 до 15 процедур в зависимости от нарушения пациента.
Транскраниальная магнитная стимуляция – неврология будущего
Статистика распространенности неврологических расстройств пугает. Более 1 миллиарада человек в мире страдают от болезни Альцгеймера, Паркинсона, хронической боли и тремора. У 50 миллионов человек диагностирована эпилепсия. Эти болезни лечат медикаментозно или с помощью сложных нейрохирургических операций. В этой статье MediGlobus вам расскажет о новом дешевом, безопасном и доступном методе лечение неврологии – транскраниальной магнтиной стимуляции.
ЧТО ТАКОЕ ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ СТИМУЛЯЦИЯ (ТМС)?
Транскраниальная магнитная стимуляция – это неинвазивный метод активации и торможения зон в коре головного мозга при помощи магнитных импульсов. Метод ТМС применяют когда медикаментозное лечение болезни неэффективно. При помощи транскраниальной магнитной стимуляции лечат:
синдром дефицита внимания;
КАК ПРОВОДИТСЯ ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ СТИМУЛЯЦИЯ?
Структура мозга человека уникальна. По этой причине перед процедурой пациент проходит МРТ. Врач составляет карту головного мозга для каждого пациента. Эта карта поможет врачу подавать магнитные импульсы в нужные зоны.
Принцип работы ТМС простой: система создает сильное магнитное поле. Оно проникает сквозь кости черепа и мягкие ткани прямо в мозг. Под его влиянием группы нейронов включаются. Метод искусственно заставляет их работать. Чем чаще группа нейронов активируется одновременно, тем более тесные связи между ними образуются. После нескольких стимуляций эта группа нейронов превращается в сеть. Наличие нейросети обеспечивает выполнение важных функций: движения, речи, внимания.
Таким способом метод ТМС восстанавливает разорванные связи между нейронами мозга и к человеку возвращается утраченная способность. При торможении происходит обратный процесс. Повышенная активность в зоне снижается за счет того, что меньшее число нейронов задействовано.
Глубина стимуляции может варьироваться от 2 до 4 см ниже поверхности коры головного мозга. Количество сеансов врач определяет индивидуально для каждого пациента. Лечение с помощью ТМС может занимать от 1 месяца. Один сеанс длится от 3 до 20 минут.
В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВА ТМС ПЕРЕД ДРУГИМИ МЕТОДАМИ?
Транскраниальная электрическая стимуляция
ТЭС работает по тому же принципу, что и ТМС. Кора головного мозга стимулируется с помощью слабого электрического поля. В отличие от ТМС она не может воздействовать на глубинные структуры мозга.
Глубокая стимуляция мозга
Главное отличие состоит в том, что ТМС не требует вмешательства хирурга, а DBS – хирургическая операция. Пациенту вживляется в мозг электрод, который подает электрические разряды для стимуляции определенных зон мозга.
Метод стимуляции вагусного нерва (VNS)
Процедура требует проведения операции. В результате пациенту устанавливают стимулятор, который подает электрические импульсы к блуждающему нерву. Эти импульсы подавляют эпилептическую активность. Метод VNS вызывает меньше побочных эффектов чем прием медикаментов.
Стимуляция тета-вспышками (TBS)
Улучшенный метод ТМС – стимуляция тета-вспышками (TBS). Она повторяет естественную активность мозга. Стимуляция происходит короткими вспышками высокой частоты один раз в 5 секунд.
КАКИЕ БЫВАЮТ ВИДЫ ТМС?
Ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция
При ритмической ТМС пациенту в мозг подается несколько импульсов разной частоты. Высокочастотная ТМС активирует нейроны, и низкочастотная – тормозит их активность. Для восстановления функций движения нужны импульсы обеих частот в разные зоны мозга.
Навигационная транскраниальная магнитная стимуляция
Это объединение аппарат МРТ, который создает 3D изображение мозга и стимулятора. Клиники в Турции, Израиле, Испании и Германии оборудованы системой нТМС. Она позволяет видеть карту мозга в режиме реального времени и это значительно повышает точность стимуляции. Журнал Forbes назвал ее важным шагом к персонализированной медицине.
БЕЗОПАСНОСТЬ ТМС
Национальный институт здоровья признал транскраниальную магнитную стимуляцию безопасной. Ее можно проходить детям от 3 лет и беременным женщинам.
Среди побочных эффектов лечения, пациенты чаще всего жалуются на головную боль, головокружение и покалывание кожи. В 2% случаях высокочастотная ТМС приводит к судорожной активности мозга. Низкочастотная стимуляция, которая используется для лечения эпилепсии, наоборот, снижает силу и число припадков.
Транскраниальная магнитная стимуляция противопоказана людям, у которых есть металлические импланты, установлен кардиостимулятор или слуховой имплант. С большой осторожностью процедуру назначают пациентам с опухолями мозга, эпилепсией и травмами головы.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТМС
Клинические испытания процедуры продолжаются с целью сравнения ее эффективности с медикаментозным лечением. Врачи признают, что ТМС помогает пациентам с серьезными неврологическими расстройствами, чье самочувствие не улучшается от приема лекарств.
После транскраниальной магнитной стимуляции пациенты не жалуются на неприятные побочные эффекты в виде сонливости и заторможенности; она не вредит печени. Единственный недостаток метода – краткосрочный эффект.
Результат после лечения транскраниальной магнитной стимуляцией сохраняется от 1 до 6 месяцев. Пациенты отмечают значительное улучшение самочувствия, снижение проявления симптомов и общее повышение качества жизни. При необходимости процедуру можно повторить.
СТОИМОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ТМС
В КАКИХ КЛИНИКАХ ПРОВОДЯТ ТМС
Процедура получила официальное одобрение FDA в 2018 году для лечения депрессии и обсессивно-компульсивного расстройства. Только в Израиле возможно лечение болезни Парксинсона, Альцгеймера, тремора и эпилепсии этим методом. Во время лечения врачи отслеживают еженедельный прогресс и сообщают о нем пациенту. Это мотивирует людей стремиться к выздоровлению. Провести транскраниальную магнитную стимуляцию можно в:
клинике Текнон в Испании;
Американском госпитале в Стамбуле;
университетской клинике Людвига-Максимилиана в Германии.
Для записи на процедуру ТМС оставьте заявку врачу-координатору MediGlobus. Мы запишем вас в клинику и поможем с организацией медицинской поездки.
Транскраниальная стимуляция переменным током мозга
tACS используется в психоневрологии на обычных частотах ЭЭГ (0,1-80 Гц) и в так называемом «диапазоне пульсаций» (140 Гц, см. ниже) (Moliadze et al., 2010 ) и может взаимодействовать с текущими ритмами в коре. Очень низкая частота (0,75 Гц) стимуляции в сочетании с стимуляцией ( «смещением» ) постоянным током во время сна с быстрым движением глаз у здоровых людей усиливает сохранение зависимых от гиппокампа декларативных воспоминаний при тестировании на следующее утро (Marshall et al., 2006 ). «Смещение tDCS», оставляет открытым его собственный эффект (Bergmann et al., 2009 ).
tACS до 80 Гц вызывает фосфены в зависимости от частоты и интенсивности (Turi et al., 2013 ). При воздействии на затылочную кору восприятие фосфенов достигало пика яркости на 15 Гц с более низким пиком в темноте (Kanai et al., 2008 ). Несмотря на то, что электроды были помещены над Oz и Cz, этот эффект, вероятно, был вызван удаленной полевой стимуляцией сетчатки (Schutter and Hortensius, 2010 ). tACS, вероятно, может влиять только на зрительные функции коры на подпороговом уровне, как показано модификацией индуцированных транскраниальной магнитной стимуляцией (TMS) вспышек фосфена (Kanai et al., 2010). Кроме того, пороговые значения контрастной дискриминации снижались только при стимуляции 60 Гц tACS, но не при стимуляции 40 и 80 Гц (Laczo et al., 2012 ).
tACS, применяемый вне обычного частотного диапазона ЭЭГ, например, с частотами 140 Гц и в диапазоне низких кГц (1-5 кГц), повышает возбудимость аналогичным образом, чем анодные tDCS, когда используется интенсивность 1 мА (Moliadze et al., 2010 ; Chaieb et al., 2011 ). Стимуляция при 80 Гц остается без эффекта, в то время как 250 Гц явно имели задержанный начальный и более короткий длительный ответ, по сравнению с увеличением MEP, наблюдаемым во время и после 140 Гц tACS.
Парадигма tRNS была разработана с целью десинхронизации нормальных и патологических корковых ритмов (Terney et al., 2008 ). Обоснованием этого метода является возможное «увлечение» кортикальными колебаниями разных частот в одно и то же время. Это может быть применимо для внутризоновых регионовс более высокими частотами колебаний или для межзоновых колебаний с более низкими частотами. Входной шум играет роль в сенсибилизации нейронных систем с помощью механизма, известного как стохастический резонанс (Wiesenfeld and Moss, 1995). Альтернативно, обнаружение нарушенного сигнала может быть улучшено за счет входного шума, чтобы сенсибилизировать сенсорную обработку (Moss et al., 2004). Увеличение возбудимости, продолжающееся до 90 мин, наблюдается, как для величин МEP, так и поведенческих задач, после 10 минут tRNS. Неожиданно более высокие частоты (100-640 Гц), а не частоты менее 100 Гц отвечали за это увеличение возбудимости.
tACS, применяемый в диапазоне ЭЭГ, как правило, «увлекает» или синхронизирует нейронные сети, тем самым вызывая изменения в текущей биоэлектрической активности мозга. Действительно, было показано, что синхронизация входа улучшает обработку передачи информации и ускоряет этот процесс (Butts et al., 2007 ). Тем не менее, стимуляция, применяемая в диапазоне кГц, вероятно, не мешает осциллирующей активности, а более чувствительна к мембранной возбудимости нейронов. Может быть, временная модификация синапса, когда-то подвергнутая быстрому переменному электрическому полю, изменяет связанные с ней биохимические механизмы, такие как накопление кальция в пресинаптических нервных окончаниях, что приводит к кратковременным синаптическим эффектам пластичности (Citri and Malenka, 2008 ).
На частоте 200 кГц, экспериментальное клиническое исследование проводилось для лечения пациентов с рецидивирующей глиобластомой (Kirson et al., 2007 ). Транскраниальное применение непрерывной высокочастотной стимуляции ингибирует рост этой устойчивой к лечению опухоли, практически без побочных эффектов, потверждая концепцию о том, что деление опухолевых клеток может быть разрушено во время митоза.
Применяя переменный трансорбитальный ток на отдельных порогах фосфена, tACS оказывается эффективен при терапии после повреждения зрительного нерва у человека (Gall et al., 2010 ; Sabel et al., 2011 ).
Механизмы tRNS пока неясны, если, например, повторное открытие каналов Na + или более высокая чувствительность нейронных сетей к модуляции электрического поля, чем один порог возбудимости нейрона (Francis et al., 2003 ).
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)
Транскраниальная магнитная стимуляция – неинвазивная безболезненная методика стимуляции структур головного мозга с целью изменения их функционального состояния с использованием сфокусированного переменного магнитного поля и индуцируемых им в тканях мозга электрических токов.
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)
У человека в течение суток образуются и распадаются десятки тысяч нейрональных связей. Есть «полезные» и нужные, но иногда формируются и «задерживаются», создавая патологический «очаг» возбуждения, «недружественные», дисфункциональные сочетания нейронов (нейрональные цепи), которые могут быть ассоциированы, например, с симптомами депрессии. Чтобы их разорвать, необходимо дополнительное внешнее локальное воздействие на электрическую активность мозга, которое осуществляется благодаря транскраниальной магнитной стимуляция. «Картинка в калейдоскопе поменяется, если его встряхнуть», точно так же возникает новый «рисунок» связей нейронов мозга в ответ на стимуляцию.
Транскраниальная магнитная стимуляция. В каких случаях проводится?
Транскраниальная магнитная стимуляция применяется в диагностических и лечебных целях для оценки состояния кортикоспинальных пирамидных проводящих путей с кортикальной и сегментарной стимуляцией, а также для мониторинга влияния фармакотерапии на изменение уровня возбудимости корковых нейронов, в том числе и для ранней оценки индивидуальной реакции на лекарственные препараты (АЭТ, нейролептики).
Показанием к назначению рТМС служат расстройства из рубрики F32.х (депрессивный эпизод), возраст пациентов составляет 15—18 лет. На данный момент существует уже достаточно много исследований и экспериментальных работ по применению ТМС при СДВГ, аутизме, эпилепсии и шизофрении.