تحریک مغناطیسی مغز TMS & rTMS

TMS

تحریک مغناطیسی مغز از راه جمجمه (TMS) یک روش غیر تهاجمی است که برای تحریک نورون‌های مغزی استفاده می‌شود. در این روش، جریان های الکتریکی ضعیف به وسیله میدان های مغناطیسی با سرعت تغییر، مغز را تحریک می‌کند و باعث فعال شدن سلول‌های مغزی می‌شود (القای الکترومغناطیسی). یکی از مزایای TMS، توانایی تحریک فعالیت مغز با کمترین حس درد و عدم راحتی است، در نتیجه می‌توان با استفاده از این روش، عملکرد جریان‌ها و ارتباطات داخلی مغز را بررسی کرد.

روش تحریک مغناطیسی مغز با تکرار (rTMS) قادر است تأثیرات ماندگار در مغز ایجاد کند. تحقیقات زیادی نشان داده‌اند که rTMS می‌تواند به عنوان یک روش درمانی در برخی از حالت‌های نورولوژیک مانند میگرن، سکته مغزی، بیماری پارکینسون و دیستونی، تینیتوس و برخی از حالت‌های روانپزشکی مانند افسردگی شدید و هالوسیناسیون‌های شنوایی مورد استفاده قرار گیرد.

تاریخچه

اصول تحریک مغناطیسی مغز با جریانهای مغناطیسی اولین بار در قرن ۱۹ مورد استفاده قرار گرفت. اولین TMS موفقیت آمیز در سال ۱۹۸۵ توسط دکتر Barker در Sheffield انگلیس انجام شد و هدف آن نشان دادن انتقال ایمپالسهای عصبی از مغز به نخاع بود.

تأثیرات روی مغز

جزئیات دقیق اثر TMS روی مغز هنوز در حال بررسی می باشد. مطالعات فعلی دو نوع تأثیر را بر اساس روش تحریک نشان می دهند.

1. تحریک منفرد یا دو تایی Single or Paired pulse TMS

در این روش، تحریک مغناطیسی باعث دیپولاریزاسیون و تخلیه الکتریکی نورون‌های نئوکورتیکال در زیرمنطقه‌ای می‌شود که در صورت استفاده از آن در قشر حرکتی اصلی (Primary Motor Cortex)، فعالیت عضلانی به شکل پتانسیل برانگیخته عضلانی (MEP) ایجاد می‌شود که با استفاده از الکترومیوگرافی (EMG) قابل ضبط است. همچنین، در صورت استفاده از آن روی قشر بینایی (Phosphenes) یا تجربه نورهای فلش مانند توسط بیمار قابل احساس است. در بیشتر مناطق دیگر مغز، بیمار در حالت بیدار هیچ احساسی نخواهد داشت، اما رفتارهایش ممکن است کمی تغییر کند (مانند زمان پاسخ به یک فعالیت). تغییرات در فعالیت مغزی می‌توانند با استفاده از ام‌ای‌ری (fMRI) یا توموگرافی پوزیترونی (PET) مشاهده شوند. تغییرات ایجاد شده با تحریک تک‌پالسی TMS به طور کلی دارای ماندگاری بیشتری نیستند و پس از پایان تحریک به حالت اولیه بازمی‌گردند.

2. rTMS

rTMS باعث تغییراتی می شود که بیشتر از زمان تحریک دوام می آورند.rTMS می تواند باعث تحریک یا کاهش تحریک پذیری مسیرهای Corticospinal یا Corticocortinal بر اساس شدت تحریک، محل Coil و فرکانس تحریک شود. تغییرات سیناپسی بصورت LTP (Long Term Potentioation) و LTD (Long Term Depression) می تواند ایجاد شود.

استفاده بالینی

استفاده از TMS و rTMS را می توان به کاربرد های درمانی و تشخیصی تقسیم نمود.

• کاربرد های تشخیصی

TMS امروزه برای اندازه گیری فعالیت جریانهای خاص مغزی در انسان استفاده می شود. بیشترین استفاده شایع اندازه گیری MEP (ارتباط کورتکس اولیه مغزی با عضلات) می باشد که شامل پارامتر هایی چون MEP Amplitude، MEP Lateny، Central Motor Conduction Time می باشد و بیشترین استفاده آن در Stroke، ضایعات ستون فقرات ،MS و MND (بیماریهای نرون محرکه) می باشد. از موارد دیگر اندازه گیری SICI (Short Interval Intracortiocal Inhibition) که جریانهای داخل کورتس را بررسی می کند می باشد.
Plasticity مغز را می توان با rTMS و تحریک Theta burst اندازه گیری کرد.

• کاربرد های درمانی

مطالعات زیادی تأثیرات درمانی TMS و rTMS را در حالات نرولوژیک و روانپزشکی نشان داده اند.
از موارد گزارش شده می توان بیماری های زیر را نام برد:

• افسردگی (Depression) شدید و مقاوم به درمان
• توانبخشی بیماران سکته مغزی Stroke و ضربه مغزی TBI
• Pain Management و درد های مزمن
• پارکینسون
• کاهش درد در Fibromyalgia
• سر درد Migrants
• OCD
• Epilepsy
• Phantom limb
• Aphasia
• Tinnitus
• Hemispatial Neglect
• Hallucination های شنوایی در اسکینروفرنیا
• دیسفاژی
• دیستونی
• A.L.S

FDA Approval

از اکتبر ۲۰۰۸ TMS جهت درمان MD که قبلاً توسط دارو درمان شده و نتیجه رضایت بخشی حاصل نشده بود مورد تأیید FDA قرار گرفت. استفاده از آن در سایر بیماریهای نورولوژیک و Stroke Rehabilitation در مراکز تحقیقاتی انجام می شود.

اطلاعات تکنیکی

به طور کلی، در TMS از یک کویل حاوی یک سیم در نزدیکی سر بیمار استفاده می‌شود. این کویل توسط تخلیه سریع یک خازن بزرگی که شارژ شده است، فعال می‌شود و جریان سریعی را در آن ایجاد می‌کند. این جریان باعث ایجاد میدان‌های مغناطیسی مخروطی شکل در زیر کویل می‌شود و در نهایت باعث ایجاد جریان‌های الکتریکی در مغز در جهت مخالف می‌شود. این میدان معمولاً به طور متوسط به فاصله ۲-۳ سانتیمتر در مغز نفوذ می‌کند.

شدت میدان مغناطیسی استفاده شده در ناحیه کویل حدود ۲ تسلا و در کورتکس مغز حدود ۰.۵ تسلا است. زمان افزایش جریان (rise time) حدود ۷۰-۱۰۰ میلی‌ثانیه است. با توجه به فرکانس آن، می‌توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: زیر ۱ هرتز (Slow TMS) و بالای ۱ هرتز (Rapid rate TMS). همچنین، بر اساس شکل موج، می‌توان آن را به دو نوع مونوفازیک (Monophasic) و بی‌فازیک (Biphasic) تقسیم کرد.