Kortikaalinen kiihtyvyys ja rTMS:n rooli nikotiinin käyttöhäiriössä

Nikotiini on yksi savukkeiden pääkomponenteista ja vaikuttaa keskushermostoon pääasiassa nikotiiniasetyylikoliinireseptorien kautta. Sillä on lisävaikutuksia neuromodulaatioon säätelemällä dopamiinin, serotoniinin, glutamaatin ja adrenaliinin vapautumista. Tutkimuksissa on osoitettu, että nikotiini parantaa tarkkaavaisuutta ja työmuistia eläimillä ja ihmisillä, kun taas nikotiinin vieroitus johtaa heikentyneeseen työ- ja sanalliseen muistikapasiteettiin muuten terveillä tupakoitsijoilla. Nikotiini parantaa kognitiivista suorituskykyä skitsofreenikoilla ja potilailla, jotka kärsivät tarkkaavaisuushäiriöstä. Kognitiivisten toimintojen nikotiinivaikutusten todennäköinen perusta on sen vaikutus aivokuoren kiihtyvyyteen ja aktiivisuuteen. Tässä neurofysiologiset tutkimukset perustuvat pääasiassa eläinkokeisiin, ja ne ovat osoittaneet in vitro, että nikotiiniasetyylikoliinireseptorit saavat aikaan hermosolujen depolarisaation indusoimalla transmembraanisia kationisia sisäänpäin suuntautuvia virtoja (kalsiumia), jotka ovat siten mukana hermoplastisuuden ja aivokuoren kiihottumisen induktiossa ja modulaatiossa.

Toistuva transkraniaalinen magneettistimulaatio: on ei-invasiivinen aivojen stimulaatiotekniikka, joka on osoittanut myönteisiä tuloksia masennuksen, skitsofrenian ja viime aikoina riippuvuuden hoidossa. Toistuva transkraniaalinen magneettistimulaatio käyttää vuorottelevia magneettikenttiä sähkövirtojen indusoimiseksi aivokuoren kudoksessa. Matalataajuisen yhden hertsin toistuvan transkraniaalisen magneettisen stimulaation uskotaan estävän hermosolujen laukaisua paikallisella alueella ja sitä käytetään virtuaalisten aivovaurioiden aiheuttamiseen. Korkeataajuisen yli kolmen hertsin toistuvan transkraniaalisen magneettisen stimulaation uskotaan olevan luonteeltaan kiihottavaa ja voi johtaa hermosolujen depolarisaatioon stimuloivan kelan alla. Toistuvan transkraniaalisen magneettisen stimulaation vaikutukset eivät kuitenkaan rajoitu stimulaatiokohtaan, ja ne voivat aiheuttaa muutoksia aivojen etäisissä toisiinsa liittyvissä paikoissa, ja näin ollen ne voivat vaikuttaa aivokuoren alueisiin.