Transkraniaalisen magneettistimulaation antispasstinen vaikutus potilailla, joilla on aivojen ja selkärangan spastisuutta (ANTMS)

Spastisuus, joka liittyy venytysrefleksin liialliseen aktivoitumiseen, toinen tapahtuu, kun ylemmän motorisen hermosolun vaurio (Young, 1994), mikä johtaa selkärangan inhibition vähenemiseen, joka ilmenee lihaskaran koukistajasta tulevien Ia-afferenttien presynaptisen eston vähenemisenä ( Nielsen et ai., 1995) ja antagonististen lihasafferenttien disinapticheskogo vastavuoroinen Ia:n esto (Meunier ja Pierrot-Deseilligny, 1998; Nielsen et al., 2007), Ib-afferenttien epänormaali aktiivisuus jänteen Golgi-kompleksista (autogeeninen Ib:n esto), helpotus alfa-motoneuronien estämisen sijaan (Delwaide ja Olivier, 1988), motoristen neuronien heikkeneminen estää rekkurentnogo Renshaw-soluja (Katz ja Pier-rot-Deseilligny, 1982, 1999).

Spastisuudesta on kaksi perusmallia: aivo- (hemipleginen) ja selkäydin (paraplegicheskaya) (Nikitin, 2005). Aivomalli loistaa suoran aivojen vaurion kautta, ja sille on ominaista monosynaptisten refleksien lisääntynyt kiihtyvyys nopeilla reflekseillä ja patologisen ominaisen hemiplegisen asennon kehittyminen. Mallille on ominaista selkärangan spastisuus, joka on vastakkainen alemman segmentaalisen eston polysynaptisten refleksien kanssa, hidas hermoston kiihottumisen lisääntyminen johtuen kumulatiivisen virityksen mekanismista, koukistus- ja ojentajalihasten ylikiinnityksestä sekä segmentaalisten vasteiden alueen laajenemisesta (Nikitin, 2005). Viimeaikaisten tutkimusten mukaan aivojen ja selkärangan spastisuuden mekanismit ovat erilaisia.

Useimpien tutkijoiden mukaan motorisen aivokuoren lisääntynyt aktiivisuus (kiihtyvyys) voi lisätä kortikospinaalikanavan estovaikutusta ja vähentää gamma- ja alfamotoristen neuronien hyperaktiivisuutta (Valero-Cabre, Pascual-Leone, 2005; Valero-Cabre et al., 2001; Valle et ai., 2007). Tämän lausunnon mukaan erityinen paikka spastisuuden korjausmenetelmissä voi ottaa neuromodulaatiotekniikoita, joista yksi on rytminen transkraniaalinen magneettistimulaatio (RTMS). Laajalti käsitellyissä vaikutusmekanismeissa RTMS vähentää spastisuutta, mikä selittää sen tehokkuuden MS-taudissa, selkäydinvauriossa, aivohalvauksessa ja aivohalvauksessa (Nielsen et al., 1996; Kumru et al., 2010; Mori et al., 2011). Tähän mennessä mekanismeja selittävät vakuuttavat todisteet eivät kuitenkaan vähennä sekä selkärangan että aivojen spastisuutta RTMS:n alla.

Tästä näkökulmasta on erityisen mielenkiintoista tutkia motorisen aivokuoren ärtyneisyyttä parillisen TMS:n avulla ilmiöiden tutkimukseen, vnutrikorkovogo motorisen vasteen esto (SISI englanninkielisessä kirjallisuudessa) ja vnutrikorkovogo helpottaa indusoitua motorista vastetta (ICF englannin kielellä) , joiden avulla voidaan tutkia erilaistuneen eston ja kiihotuksen mekanismeja keskushermostossa eri tasoilla (Chen et ai., 1998).

Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio (TMS) on tekniikka, jota toisaalta voidaan pitää tapana arvioida neyroplasticheskih prosesseja, ja toisaalta erityisiä tiloja, koska neyromoduliruyuschego vaikutus.

Arvioitaessa neyroplasticheskih prosesseja käyttäen TMS on tärkeä rooli TMS kartoitus. Koska aivohalvauksen saaneet potilaat osoittivat käden aivokuoren projektiolihasten merkittävää vähenemistä vahingoittuneen aivopuoliskon puolella (Nikitin, Kurenkov, 2003), viittaa myös muutokseen aivokuoren kiihtyvyydessä. Erityinen rooli aivokuoren esityksen heräävyyden arvioinnissa lihasleikin kaksinkertaistaa TMS:n eri aikavälein ärsykkeiden välillä. Tämä tekniikka mahdollistaa prosessien intrakrustasuhteiden arvioinnin: eston ja fasilitoinnin.

RTMS:ää neuromodulaatiomenetelmänä käytetään useissa neurologisissa sairauksissa: aivohalvauksen seuraukset, Parkinsonin tauti, epilepsia, kipu jne. Menestyksen myötä tätä tekniikkaa sovelletaan spastisuuteen (esim. Mori et al., 2009).

TMS:n moduloivan vaikutuksen mekanismia tarkastellaan kahdesta näkökulmasta: vaikutus aivokuoren ja selkärangan keskusten kiihottavuuteen.

RTMS:n matalataajuutta (1 Hz) käytetään vähentämään motorisen aivokuoren virittyvyyttä, mikä on osoitettu motoristen vasteiden (WMO) alentuneena amplitudina (Chen et ai., 1997). Korkeataajuista stimulaatiota (5 Hz) käytetään lisäämään aivokuoren ärtyneisyyttä - lisäämään WMO:n amplitudia (Berardelli et ai., 1998). Jatkuva stimulaatio 5 Hz:llä johtaa vaikutuksen pitkittymiseen.

Uskotaan, että TMS:n soveltaminen motoriseen aivokuoreen on kiihtynyt kortikospinaalisia hermosoluja. Nämä neuronit, kortikospinaalisen kanavan perustajat, vaikuttavat selkäytimen alfa- ja gammamotorisiin neuroniin, Ia-afferenteihin, interneuroniin. Siten käyttö TMS ja pitäisi johtaa muutoksiin hermosolujen selkärangan tasolla. Tutkimuksen elektrofysiologinen selkärangan kiihtyvyysparametri on H-refleksi (samanlainen venytysrefleksi) (Mori et al., 2009). On osoitettu, että TMS voi muuttaa jalkapohjalihaksen indusoiman H-refleksin parametreja. Yksittäiset TMS-ärsykkeet johtavat muutoksiin alaraajojen lihaksissa, Ia-afferenttien presynaptisen inhibition esiintymistiheyden vähenemiseen (Meunier ja Pierrot-Deseilligny, 1998). Lisäksi kynnyksen yläpuolella oleva motorisen aivokuoren magneettinen stimulaatio 5 Hz:n taajuudella johtaa H-refleksin vähenemiseen 900 ms:n ajan kyynärvarren lihaksissa (Berardelli et ai., 1998). Sitä vastoin motorisen aivokuoren TMS 1 Hz:llä vähensi WMO:n amplitudia (Touge et al., 2001) tai lisäsi vaikutusta H-refleksiin (Valero-Cabre et al., 2001). Se osoittaa myös, että stimulaatio ei muuttanut M & A:ta ääreishermojen stimulaatiossa, joten amplitudisuhde H/M kasvoi (Valero-Cabre et al., 2001). Tämä tosiasia osoittaa, että matalataajuinen stimulaatio voi helpottaa monosynaptisia selkäytimen refleksejä estämällä vaikutuksia selkäytimen kortikospinaaliseen kiihottumiseen.

Uusimmat tutkimukset ovat tutkineet lyhyiden 20-pulssin stimulaatioiden vaikutusta aivokuoren esittelyjalkojen 5 Hz taajuudella selkärangan tasolla. Havaittiin, että WMO-pohjalihakset ja sääriluun etulihakset nousivat yksinään, kun taas H-refleksi väheni 1 sekuntia. RTMS 5 Hz aiheutti myös pitkäaikaisen jalkapohjalihaksen H-refleksin laskun lisääntymisen yhteisen peroneaalisen hermon stimulaation seurauksena ja vähensi H-refleksin helpotusta reisihermon stimulaation aikana. H-refleksin väheneminen korkeataajuisessa TMS:ssä voidaan osittain selittää Ia-afferenttien presynaptisen eston lisääntymisellä (Perez et al., 2005). Tätä mekanismia voidaan pitää yhtenä antispastisen TMS:n mahdollisista vaikutuksista. Kuitenkin tähän mennessä kysymys mekanismeista taustalla vaikutuksia TMS neyromodulyatsionnyh spastisuutta, on edelleen avoin.

Lisäksi tällä hetkellä aivojen motoristen alueiden tutkimuksessa transkraniaalisen magneettisen stimulaation (TMS) menetelmällä kertaluonteisten kannustimien stimulaation lisäksi sovelletaan myös parillista stimulaatiotekniikkaa, jonka avulla voidaan tutkia paikallisia muutoksia aivokuoren kiihtyvyydessä. . Parillisen stimulaation ydin on, että johdonmukaisesti palveli kaksi magneettista ärsykettä, ensin mille tahansa aivoalueelle toimitetaan ilmastointi, ja sitten motoriseen aivokuoreen - testausärsyke. Muutokset aivokuoren kiihottavuudessa mitattuna muutoksella motorisen vasteen (WMO) amplitudissa höyrystimulaatiossa verrattuna WMO:n amplitudiin vasteena eristettyyn testausärsykkeeseen.

Yleisimmin käytetty parillinen stimulaatio on stimulaatio kynnyksen alapuolella ja kynnyksen yläpuolella olevalla ehdollistavalla testausärsykkeellä, jota sovelletaan johdonmukaisesti samalle motorisen aivokuoren alueelle. Tässä tapauksessa 1-5 ms:n väliajoilla havaittiin ns. jarrutusvnutrikorkovogo WMO:n ilmiö, 7-20 millisekuntia pulssien välissä - ilmiö vnutrikorkovogo helpottaa WMO:ta (vastaavasti SICI ja ICF englannin kielellä) (Conte) A. et ai., 2008). Monet tutkimukset osoittavat SICI:n ja ICF:n ilmiöiden erilaisen luonteen ja suoran viestinnän puuttumisen niiden välillä (V. Di Lazzaro et ai., 2006). Korkeat lokalisaatioilmiöt SICI ja ICF, niiden riippuvuus magneettikelan asennosta (Cathrin M. Butefisch et al., 2005, Liepert J. et al., 1998). Tämä viittaa siihen, että hienovaraiset muutokset paikallisen aivokuoren virittävyyden tutkimuksessa parillisen stimulaation avulla on parempi käyttää TMS:ää, jossa on mahdollisuus tarkkaan navigointiin, esimerkiksi nTMS-järjestelmät - NBS Eximia Nexstim. Motorisen aivokuoren virittyvyyden tutkimus parillisen TMS:n avulla ilmiöiden ja SISI ICF:n tutkimukseen voi olla mielenkiintoista tutkia spastisuuden patogeneesiä kuten aivovaurioissa ja selkäytimen vaurioituessa. Parillisen TMS-stimulaation tutkitut ilmiöt lähestyvät keskushermoston differentiaalisen eston ja virityksen mekanismien tutkimusta eri tasoilla.

Kirjallisuudessa ei ole vakuuttavia tietoja eri parametrien vaikutuksesta RTMS vnutrikorkogo -ilmiöihin eston ja helpotuksen eri malleissa spastisuus.