Antispastisch effect van transcraniële magnetische stimulatie bij patiënten met cerebrale en spinale spasticiteit (ANTMS)

Spasticiteit geassocieerd met overmatige activering van de rekreflex, de tweede treedt op wanneer de bovenste motorneuronen letsel oplopen (Young, 1994), wat leidt tot een vermindering van spinale remming, gemanifesteerd in de vermindering van presynaptische remming van Ia afferenten afkomstig van spierspoelen flexor ( Nielsen et al., 1995) en disinapticheskogo reciproke Ia-remming van antagonistische spierafferenten (Meunier en Pierrot-Deseilligny, 1998; Nielsen et al., 2007), abnormale activiteit van Ib-afferenten van pees Golgi-complex (autogene Ib-remming), resulterend in verlichting in plaats van alfa-motoneuronen te remmen (Delwaide en Olivier, 1988), remt de achteruitgang van motorneuronen rekkurentnogo Renshaw-cellen (Katz en Pier-rot-Deseilligny, 1982, 1999).

Er zijn twee basismodellen van spasticiteit: cerebrale (hemiplegische) en spinale (paraplegicheskaya) (Nikitin, 2005). Cerebraal model schittert door direct letsel van de hersenen en wordt gekenmerkt door verhoogde prikkelbaarheid van de monosynaptische reflexen met snelle reflexen en de ontwikkeling van een pathologisch kenmerkende hemiplegische houding. Model wordt gekenmerkt door spinale spasticiteit tegenover lagere segmentale remming polysynaptische reflexen langzame toename van nerveuze prikkelbaarheid als gevolg van het mechanisme van cumulatieve excitatie overexcitatie van de buig- en strekspieren, evenals uitbreiding van het gebied van segmentale reacties (Nikitin, 2005). Volgens recente studies zijn de mechanismen van cerebrale en spinale spasticiteit verschillend.

Volgens de meeste onderzoekers kan verhoogde activiteit (prikkelbaarheid) van de motorische cortex het remmende effect van het corticospinale kanaal versterken en hyperactiviteit gamma- en alfa-motorneuronen verminderen (Valero-Cabre, Pascual-Leone, 2005; Valero-Cabre et al., 2001; Valle et al., 2007). Volgens deze verklaring is een speciale plaats in de methoden voor correctie van spasticiteit ingenomen door neuromodulatietechnieken, waaronder ritmische transcraniële magnetische stimulatie (RTMS). In de veelbesproken werkingsmechanismen van RTMS om spasticiteit te verminderen, wordt de werkzaamheid bij MS, ruggenmergletsel, beroerte en hersenverlamming verklaard (Nielsen et al., 1996; Kumru et al., 2010; Mori et al., 2011). Tot op heden is er echter geen sluitend bewijs dat de mechanismen verklaart die zowel spinale als cerebrale spasticiteit onder de RTMS verminderen.

Vanuit dit oogpunt is het bijzonder interessant om de prikkelbaarheid van de motorische cortex door gepaarde TMS te bestuderen voor de studie van verschijnselen vnutrikorkovogo remming van motorische respons (SISI in de Engelse literatuur) en vnutrikorkovogo vergemakkelijken geïnduceerde motorische respons (ICF in de Engelse taal). , die het mogelijk maken om de mechanismen van gedifferentieerde remming en excitatie in het centrale zenuwstelsel op verschillende niveaus te bestuderen (Chen et al., 1998).

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een techniek die aan de ene kant kan worden beschouwd als een manier om neyroplasticheskih-processen te beoordelen, en aan de andere kant de speciale modi, zoals neyromoduliruyuschego-impact.

Bij het beoordelen van neyroplastische processen speelt het gebruik van TMS een belangrijke rol bij het in kaart brengen van TMS. Aangezien patiënten die een beroerte ondergingen, een significante afname van de corticale projectie (kaart) spieren van de hand aan de kant van de aangedane hemisfeer vertoonden (Nikitin, Kurenkov, 2003), wijst dit ook op een verandering van de corticale prikkelbaarheid. Een speciale rol bij de evaluatie van de prikkelbaarheid van de corticale representatie van spieren speelt dubbele TMS met verschillende intervallen tussen stimuli. Deze techniek maakt het mogelijk om de processen binnen de aardkorst te beoordelen: inhibitie en facilitatie.

RTMS, als methode van neuromodulatie, wordt gebruikt bij een groot aantal neurologische aandoeningen: gevolgen van een beroerte, de ziekte van Parkinson, epilepsie, pijn, enz. Met succes wordt deze techniek toegepast bij spasticiteit (bijv. Mori et al., 2009).

Het mechanisme van modulerende invloed van TMS wordt vanuit twee perspectieven bekeken: de impact op de prikkelbaarheid van corticale en spinale centra.

RTMS lage frequentie (1 Hz) wordt gebruikt om de prikkelbaarheid van de motorische cortex te verminderen, zoals blijkt uit verminderde amplitude van motorische reacties (WMO) (Chen et al., 1997). Hoogfrequente stimulatie (5 Hz) wordt gebruikt om de corticale prikkelbaarheid te vergroten - waardoor de amplitude van de WMO toeneemt (Berardelli et al., 1998). Continue stimulatie bij 5 Hz leidt tot verlenging van het effect.

Er wordt aangenomen dat de toepassing van TMS op de motorische cortex geëxciteerde corticospinale neuronen is. Deze neuronen, de oprichters van het corticospinale kanaal, beïnvloeden de alfa- en gamma-motorneuronen van het ruggenmerg, Ia afferenten, interneuronen. Het gebruik van TMS zou dus moeten leiden tot veranderingen in de prikkelbaarheid van neuronen op het niveau van de wervelkolom. De belangrijkste parameter van de studie elektrofysiologische prikkelbaarheid van de wervelkolom is een H-reflex (soortgelijke rekreflex) (Mori et al., 2009). Het is aangetoond dat TMS de parameters van H-reflex geïnduceerd door de soleusspier kan veranderen. Enkele TMS-stimuli leiden tot veranderingen in de spieren van de onderste ledematen, een afname van de frequentie van presynaptische remming van Ia-afferenten (Meunier en Pierrot-Deseilligny, 1998). Bovendien resulteert de bovendrempelige magnetische stimulatie van de motorische cortex met een frequentie van 5 Hz in een vermindering van de H-reflex gedurende 900 ms in de spieren van de onderarm (Berardelli et al., 1998). Daarentegen verminderde TMS van de motorische cortex bij 1 Hz de amplitude van de WMO (Touge et al., 2001), of verhoogde het effect op de H-reflex (Valero-Cabre et al., 2001). Het laat ook zien dat de stimulatie de M & A bij de stimulatie van perifere zenuwen niet veranderde, zodat de amplitudeverhouding H / M werd verhoogd (Valero-Cabre et al., 2001). Dit feit geeft aan dat laagfrequente stimulatie monosynaptische spinale reflexen kan vergemakkelijken door effecten op corticospinale prikkelbaarheid van het ruggenmerg te remmen.

Meer recente studies hebben het effect onderzocht van korte sessies van stimulatie met 20 pulsen van de corticale vertegenwoordigingsvoeten bij 5 Hz op ruggengraatniveau. Gevonden dat de WMO soleus en tibialis anterior-spieren alleen omhoog gingen, terwijl de H-reflex met 1 seconde was verminderd. RTMS 5 Hz veroorzaakte ook een toename van langdurige depressie van de H-reflex van de soleusspier veroorzaakt door stimulatie van de gemeenschappelijke peroneuszenuw en verminderde de H-reflexfacilitatie tijdens stimulatie van de femorale zenuw. Vermindering van de H-reflex bij hoogfrequente TMS kan gedeeltelijk worden verklaard door toenemende presynaptische remming van Ia-afferenten (Perez et al., 2005). Dit mechanisme kan worden beschouwd als een van de mogelijke effecten van antispastische TMS. Tot op heden blijft de vraag naar de mechanismen die ten grondslag liggen aan de effecten van TMS neyromodulyatsionnyh met spasticiteit echter open.

Bovendien passen momenteel voor de studie van motorische gebieden van de hersenen door de methode van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) naast stimulatie van eenmalige prikkels ook gepaarde stimulatietechniek toe die het mogelijk maakt om de lokale veranderingen in corticale prikkelbaarheid te bestuderen . De essentie van gepaarde stimulatie is dat consequent twee magnetische prikkels worden bediend, eerst op elk gebied van de hersenen wordt conditionering geleverd en vervolgens op de motorische cortex - teststimulus. Veranderingen in corticale prikkelbaarheid gemeten door verandering in de amplitude van motorrespons (WMO) voor stoomstimulatie in vergelijking met de amplitude van de WMO als reactie op geïsoleerde teststimulus.

De meest gebruikte vorm van gepaarde stimulatie is stimulatie met conditioneringsteststimulus onder de drempel en boven de drempel, consequent toegepast op hetzelfde gebied van de motorische cortex. In dit geval wordt met behulp van interpulsintervallen van 1 tot 5 ms waargenomen fenomeen van de zogenaamde remmen vnutrikorkovogo WMO, met interpulsintervallen van 7 tot 20 milliseconden - een fenomeen vnutrikorkovogo vergemakkelijken WMO (respectievelijk SICI en ICF in de Engelse taal) (Conte A. et al., 2008). Veel studies tonen de verschillende aard aan van fenomenen SICI en ICF en de afwezigheid van directe communicatie tussen hen (V. Di Lazzaro et al., 2006). De sterke lokalisatiefenomenen SICI en ICF, hun afhankelijkheid van de positie van de magnetische spoel (Cathrin M. Butefisch et al., 2005, Liepert J. et al., 1998). Dit suggereert dat subtiele veranderingen in de studie van lokale corticale exciteerbaarheid met behulp van de gepaarde stimulatie de voorkeur verdienen boven TMS met de mogelijkheid van nauwkeurige navigatie, bijvoorbeeld systemen voor nTMS - NBS Eximia Nexstim. De studie van de prikkelbaarheid van de motorische cortex door gepaarde TMS tot de studie van fenomenen en SISI ICF zou interessant kunnen zijn om de pathogenese van spasticiteit te bestuderen, zoals bij hersenbeschadiging en bij de nederlaag van het ruggenmerg. De bestudeerde fenomenen gepaarde TMS-stimulatie zullen de studie van mechanismen van differentiële remming en excitatie in het centrale zenuwstelsel op verschillende niveaus benaderen.

In de literatuur zijn er geen sluitende gegevens over het effect van verschillende parameters op RTMS vnutrikorkogo fenomenen van remming en facilitering in verschillende modellen van spasticiteit.