Antispastický účinek transkraniální magnetické stimulace u pacientů s cerebrální a spinální spasticitou (ANTMS)

Spasticita spojená s nadměrnou aktivací napínacího reflexu, druhá nastává při poranění horního motorického neuronu (Young, 1994), které vede ke snížení inhibice páteře, projevující se snížením presynaptické inhibice Ia aferentů vycházejících z flexoru svalových vřeten ( Nielsen et al., 1995) a disinapticheskogo reciproční Ia inhibice antagonistických svalových aferentů (Meunier a Pierrot-Deseilligny, 1998; Nielsen et al., 2007), abnormální aktivita Ib aferentů z Golgiho komplexu šlach (autogenní Ib inhibice), což má za následek úleva místo inhibice alfa-motoneuronů (Delwaide a Olivier, 1988), zhoršení motorických neuronů inhibují rekkurentnogo Renshawových buněk (Katz a Pier-rot-Deseilligny, 1982, 1999).

Existují dva základní modely spasticity: cerebrální (hemiplegická) a spinální (paraplegicheskaya) (Nikitin, 2005). Mozkový model prosvítá přímým poraněním mozku a vyznačuje se zvýšenou dráždivostí monosynaptických reflexů s rychlými reflexy a rozvojem patologického charakteristického hemiplegického držení těla. Model je charakterizován spinální spasticitou proti dolní segmentální inhibici polysynaptických reflexů pomalým nárůstem nervové dráždivosti v důsledku mechanismu kumulativní excitace přebuzení flexorů a extenzorů svalů a také rozšířením oblasti segmentálních odpovědí (Nikitin, 2005). Podle posledních studií jsou mechanismy mozkové a spinální spasticity odlišné.

Podle většiny výzkumníků může zvýšená aktivita (excitabilita) motorického kortexu zvýšit inhibiční účinek kortikospinálního traktu a snížit hyperaktivitu gama a alfa motorických neuronů (Valero-Cabre, Pascual-Leone, 2005; Valero-Cabre et al., 2001; Valle a kol., 2007). Podle tohoto tvrzení je zvláštní místo v metodách korekce spasticity mohou zaujímat neuromodulační techniky, z nichž jednou je rytmická transkraniální magnetická stimulace (RTMS). V široce diskutovaných mechanismech účinku RTMS ke snížení spasticity, vysvětlujícím její účinnost u RS, poranění míchy, mrtvice a mozkové obrny (Nielsen et al., 1996; Kumru et al., 2010; Mori et al., 2011). K dnešnímu dni však nezvratné důkazy vysvětlující mechanismy snižují jak spinální, tak mozkovou spasticitu v rámci RTMS.

Z tohoto hlediska je zvláště zajímavé studovat excitabilitu motorického kortexu párovým TMS ke studiu jevů vnutrikorkovogo inhibice motorické odpovědi (SISI v anglické literatuře) a vnutrikorkovogo usnadnit indukovanou motorickou odpověď (ICF v anglickém jazyce) , které umožňují studovat mechanismy diferencované inhibice a excitace v centrálním nervovém systému na různých úrovních (Chen et al., 1998).

Transkraniální magnetická stimulace (TMS) je technika, která na jedné straně může být považována za způsob, jak posoudit neyroplasticheskih procesy, a na druhé straně speciální režimy, jako dopad neyromoduliruyuschego.

Při posuzování neyroplasticheskih procesů pomocí TMS hraje hlavní roli TMS mapování. Vzhledem k tomu, že pacienti prodělali cévní mozkovou příhodu, vykazovali významný pokles kortikálních projekčních (mapových) svalů ruky na straně postižené hemisféry (Nikitin, Kurenkov, 2003), také poukazuje na změnu kortikální dráždivosti. Zvláštní roli při hodnocení dráždivosti kortikální reprezentace svalů hrají dvojnásobné TMS v různých intervalech mezi stimuly. Tato technika umožňuje posuzovat mezikrustální vztahy procesů: inhibici a facilitaci.

RTMS, jako metoda neuromodulace, se používá u velkého množství neurologických onemocnění: následky cévní mozkové příhody, Parkinsonova choroba, epilepsie, bolesti atd. S úspěchem je tato technika aplikována při spasticitě (např. Mori et al., 2009).

Mechanismus modulačního vlivu TMS je posuzován ze dvou hledisek: vlivu na excitabilitu kortikálních a spinálních center.

Nízká frekvence RTMS (1 Hz) se používá ke snížení excitability motorického kortexu, jak je prokázáno sníženou amplitudou motorických odpovědí (WMO) (Chen et al., 1997). Vysokofrekvenční stimulace (5 Hz) se používá ke zvýšení kortikální excitability – zvýšení amplitudy WMO (Berardelli et al., 1998). Nepřetržitá stimulace při 5 Hz vede k prodloužení účinku.

Předpokládá se, že aplikace TMS do motorického kortexu je excitována kortikospinálními neurony. Tyto neurony, zakladatele kortikospinálního traktu, ovlivňují alfa a gama motorické neurony míchy, Ia aferenty, interneurony. Použití TMS by tedy mělo vést ke změnám dráždivosti neuronů na úrovni páteře. Hlavním parametrem studie elektrofyziologické spinální excitability je H-reflex (podobný stretch reflex) (Mori et al., 2009). Je ukázáno, že TMS může změnit parametry H-reflexu indukovaného z m. soleus. Jednotlivé podněty TMS vedou ke změnám ve svalech dolních končetin, snížení frekvence presynaptické inhibice Ia aferentů (Meunier a Pierrot-Deseilligny, 1998). Nadprahová magnetická stimulace motorického kortexu s frekvencí 5 Hz má navíc za následek snížení H-reflexu na 900 ms ve svalech předloktí (Berardelli et al., 1998). Naproti tomu TMS motorického kortexu při 1 Hz snížilo amplitudu WMO (Touge et al., 2001) nebo zvýšilo účinek na H-reflex (Valero-Cabre et al., 2001). Ukazuje také, že stimulace nezměnila M & A ve stimulaci periferních nervů, takže poměr amplitud H/M byl zvýšen (Valero-Cabre et al., 2001). Tato skutečnost ukazuje, že nízkofrekvenční stimulace může usnadnit monosynaptické míšní reflexy inhibicí účinků na kortikospinální dráždivost míchy.

Novější studie zkoumaly účinek krátkých sezení 20-pulzní stimulace kortikálních reprezentačních chodidel při 5 Hz na úrovni páteře. Zjistilo se, že WMO soleus a tibialis anterior se zvedly samostatně, zatímco H-reflex byl snížen o 1 sekundu. RTMS 5 Hz také způsobilo zvýšení dlouhodobé deprese H-reflexu z m. soleus způsobené stimulací n. peroneus communis a snížilo facilitaci H-reflexu při stimulaci n. femoralis. Snížení H-reflexu při vysokofrekvenčním TMS lze částečně vysvětlit zvýšením presynaptické inhibice Ia-aferentů (Perez et al., 2005). Tento mechanismus lze považovat za jeden z možných účinků antispastického TMS. Nicméně, k dnešnímu dni, otázka mechanismů, které jsou základem účinky TMS neyromodulyatsionnyh se spasticitou, zůstává otevřená.

Kromě toho se v současné době pro studium motorických oblastí mozku metodou transkraniální magnetické stimulace (TMS) kromě stimulace jednorázových pobídek aplikuje také technika párové stimulace, která umožňuje studovat lokální změny kortikální dráždivosti. . Podstatou párové stimulace je to, že důsledně slouží dva magnetické stimuly, nejprve na kteroukoli oblast mozku je dodán kondicionér a poté na motorickou kůru - testovací stimul. Změny kortikální excitability měřené změnou amplitudy motorické odezvy (WMO) pro parní stimulaci ve srovnání s amplitudou WMO v reakci na izolovaný testovací stimul.

Nejrozšířenějším druhem párové stimulace je stimulace podprahovým a nadprahovým kondičním testovacím stimulem, důsledně aplikovaným na stejnou oblast motorického kortexu. V tomto případě pomocí interpulzních intervalů 1 až 5 ms pozorován jev tzv. brzdícího vnutrikorkovogo WMO, s interpulzními intervaly 7 až 20 milisekund - jev vnutrikorkovogo usnadnit WMO (respektive SICI a ICF v anglickém jazyce) (Conte A. a kol., 2008). Mnoho studií ukazuje rozdílnou povahu jevů SICI a ICF a absenci přímé komunikace mezi nimi (V. Di Lazzaro a kol., 2006). Vysoké lokalizační jevy SICI a ICF, jejich závislost na poloze magnetické cívky (Cathrin M. Butefisch et al., 2005, Liepert J. et al., 1998). To naznačuje, že pro jemné změny ve studiu lokální kortikální excitability pomocí párové stimulace je vhodnější použít TMS s možností přesné navigace např. systémy pro nTMS – NBS Eximia Nexstim. Studium excitability motorického kortexu pomocí párového TMS ke studiu jevů a SISI ICF by mohlo být zajímavé pro studium patogeneze spasticity jako u poškození mozku a s poškozením míchy. Studované fenomény párové TMS stimulace přiblíží studium mechanismů diferenciální inhibice a excitace v centrálním nervovém systému na různých úrovních.

V literatuře neexistují žádné přesvědčivé údaje o vlivu různých parametrů na RTMS vnutrikorkogo jevy inhibice a facilitace v různých modelech spasticity.