Antispastisk effekt av transkraniell magnetisk stimulering hos pasienter med cerebral og spinal spastisitet (ANTMS)

Spastisitet assosiert med overdreven aktivering av strekkrefleksen, den andre oppstår når den øvre motorneuronskaden (Young, 1994), som fører til en reduksjon av spinal inhibering, manifestert i reduksjonen av presynaptisk hemming av Ia-afferenter som kommer fra muskelspindelfleksor ( Nielsen et al., 1995) og disinapticheskogo gjensidig Ia-hemming av antagonistmuskelafferenter (Meunier og Pierrot-Deseilligny, 1998; Nielsen et al., 2007), unormal aktivitet av Ib-afferenter fra sene Golgi-komplekset (autogen Ib-hemming), som resulterer i lindring i stedet for å hemme alfa-motoneuroner (Delwaide og Olivier, 1988), hemmer forringelsen av motoriske nevroner rekkurentnogo Renshaw-celler (Katz og Pier-rot-Deseilligny, 1982, 1999).

Det er to grunnleggende modeller for spastisitet: cerebral (hemiplegisk) og spinal (paraplegicheskaya) (Nikitin, 2005). Cerebral modell skinner gjennom direkte skade av hjernen og er preget av økt eksitabilitet av monosynaptiske reflekser med raske reflekser og utvikling av patologisk karakteristisk hemiplegisk holdning. Modellen er preget av spinal spastisitet motsatt lavere segmentell hemming polysynaptiske reflekser langsom økning av nervøs eksitabilitet på grunn av mekanismen for kumulativ eksitasjon overeksitasjon av bøye- og ekstensormusklene, samt utvidelse av området for segmentale responser (Nikitin, 2005). I følge nyere studier er mekanismene for cerebral og spinal spastisitet forskjellige.

I følge de fleste forskere kan økt aktivitet (eksitabilitet) av den motoriske cortex øke den hemmende effekten av kortikospinalkanalen og redusere hyperaktivitet gamma- og alfamotoriske nevroner (Valero-Cabre, Pascual-Leone, 2005; Valero-Cabre et al., 2001; Valle et al., 2007). Ifølge denne uttalelsen er en spesiell plass i metodene for korreksjon av spastisitet kan ta nevromodulasjonsteknikker, hvorav en er en rytmisk transkraniell magnetisk stimulering (RTMS). I de mye diskuterte virkningsmekanismene RTMS for å redusere spastisitet, forklarer dens effektivitet ved MS, ryggmargsskade, hjerneslag og cerebral parese (Nielsen et al., 1996; Kumru et al., 2010; Mori et al., 2011). Men til dags dato, konkluderende bevis som forklarer mekanismene reduserer både spinal og cerebral spastisitet under RTMS ikke.

Fra dette synspunktet er det spesielt interessant å studere eksitabiliteten til den motoriske cortex ved sammenkoblet TMS til studiet av fenomener vnutrikorkovogo inhibering av motorisk respons (SISI i engelsk litteratur) og vnutrikorkovogo letter indusert motorisk respons (ICF på engelsk) , som gjør det mulig å studere mekanismene for differensiert inhibering og eksitasjon i sentralnervesystemet på forskjellige nivåer (Chen et al., 1998).

Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) er en teknikk som, på den ene siden, kan det betraktes som en måte å vurdere neyroplasticheskih prosesser, og på den andre, de spesielle modusene, som neyromoduliruyuschego innvirkning.

Ved vurdering av neyroplasticheskih prosesser ved hjelp av TMS spiller en stor rolle TMS kartlegging. Siden pasienter som gjennomgår hjerneslag, viste en signifikant reduksjon av kortikal projeksjon (kart) muskler i hånden på siden av den berørte halvkule (Nikitin, Kurenkov, 2003), peker også på en endring av kortikal eksitabilitet. En spesiell rolle i evalueringen av eksitabiliteten til den kortikale representasjonen av muskler spiller dobler TMS med forskjellige intervaller mellom stimuli. Denne teknikken gjør det mulig å vurdere prosessene intracrustal forhold: hemming og tilrettelegging.

RTMS, som en metode for nevromodulering, brukes i et stort antall nevrologiske sykdommer: konsekvenser av hjerneslag, Parkinsons sykdom, epilepsi, smerte, etc. Med suksessen til denne teknikken brukes i spastisitet (f.eks. Mori et al., 2009).

Mekanismen for modulerende påvirkning av TMS betraktes fra to perspektiver: innvirkningen på eksitabiliteten til kortikale og spinale sentre.

RTMS lavfrekvens (1 Hz) brukes til å redusere eksitabiliteten til den motoriske cortex, som demonstrert ved redusert amplitude av motoriske responser (WMO) (Chen et al., 1997). Høyfrekvent stimulering (5 Hz) brukes for å øke kortikal eksitabilitet – øke amplituden til WMO (Berardelli et al., 1998). Kontinuerlig stimulering ved 5 Hz fører til forlengelse av effekten.

Det antas at bruken av TMS til den motoriske cortex er eksiterte kortikospinale nevroner. Disse nevronene, grunnleggerne av corticospinalkanalen, påvirker alfa- og gammamotorneuronene i ryggmargen, Ia afferenter, interneuroner. Dermed bør bruken av TMS og føre til endringer i eksitabiliteten til nevroner i ryggmargsnivået. Hovedparameteren til studiens elektrofysiologiske spinal eksitabilitet er en H-refleks (lignende strekkrefleks) (Mori et al., 2009). Det er vist at TMS kan endre parametrene for H-refleks indusert fra soleus-muskelen. TMS enkeltstimuli fører til endringer i musklene i underekstremitetene, en reduksjon i frekvensen av presynaptisk hemming av Ia-afferenter (Meunier og Pierrot-Deseilligny, 1998). Dessuten resulterer magnetisk stimulering over terskelen av den motoriske cortex med en frekvens på 5 Hz i reduksjon av H-refleksen i 900 ms i underarmens muskler (Berardelli et al., 1998). I motsetning til dette reduserte TMS til den motoriske cortex ved 1 Hz amplituden til WMO (Touge et al., 2001), eller økte effekten på H-refleksen (Valero-Cabre et al., 2001). Den viser også at stimuleringen ikke endret M & A ved stimulering av perifere nerver, slik at amplitudeforholdet H/M ble økt (Valero-Cabre et al., 2001). Dette faktum indikerer at lavfrekvent stimulering kan lette monosynaptiske ryggmargsreflekser ved å hemme effekter på kortikospinal eksitabilitet i ryggmargen.

Nyere studier har undersøkt effekten av korte økter med 20-pulsstimulering av kortikale representasjonsføttene ved 5 Hz på spinalnivå. Fant ut at WMO soleus og tibialis anterior muskler steg alene, mens H-refleksen ble redusert med 1 sekund. RTMS 5 Hz forårsaket også en økning i langvarig depresjon av H-refleks fra soleus-muskelen forårsaket av stimulering av den vanlige peronealnerven og reduserte H-refleksen under stimulering av femoralnerven. Reduksjon av H-refleksen ved høyfrekvent TMS kan delvis forklares med økende presynaptisk hemming av Ia-afferenter (Perez et al., 2005). Denne mekanismen kan betraktes som en av de mulige effektene av antispastisk TMS. Men til dags dato forblir spørsmålet om mekanismene som ligger til grunn for effekten av TMS neyromodulyatsionnyh med spastisitet åpent.

I tillegg, på det nåværende tidspunkt for studiet av motoriske områder i hjernen ved hjelp av metoden for transkraniell magnetisk stimulering (TMS), i tillegg til stimulering av engangsinsentiver, gjelder også paret stimuleringsteknikk som gjør det mulig å studere de lokale endringene i kortikal eksitabilitet . Essensen av paret stimulering er at konsekvent servert to magnetiske stimulanser, først på et hvilket som helst område av hjernen er levert condition, og deretter på den motoriske cortex - testing stimulus. Endringer i kortikal eksitabilitet målt ved endring i amplituden av motorisk respons (WMO) for dampstimulering sammenlignet med amplituden til WMO som respons på isolert teststimulus.

Den mest brukte typen paret stimulering er stimulering med subterskel og over-terskel condition testing stimulus, konsekvent brukt på det samme området av den motoriske cortex. I dette tilfellet, bruk av interpulsintervaller på 1 til 5 ms observerte fenomen av den såkalte bremsing vnutrikorkovogo WMO, med interpulsintervaller på 7 til 20 millisekunder - et fenomen vnutrikorkovogo letter WMO (henholdsvis SICI) og ICF i engelsk språk. A. et al., 2008). Mange studier viser den forskjellige naturen til fenomenene SICI og ICF og fraværet av direkte kommunikasjon mellom dem (V. Di Lazzaro et al., 2006). De høye lokaliseringsfenomenene SICI og ICF, deres avhengighet av posisjonen til magnetspolen (Cathrin M. Butefisch et al., 2005, Liepert J. et al., 1998). Dette antyder at subtile endringer i studiet av lokal kortikal eksitabilitet ved bruk av den parede stimuleringen er å foretrekke fremfor å bruke TMS med mulighet for presis navigasjon, for eksempel systemer for nTMS - NBS Eximia Nexstim. Studiet av eksitabiliteten til den motoriske cortex ved paret TMS til studiet av fenomener og SISI ICF kan være interessant for å studere patogenesen av spastisitet som ved hjerneskade, og med nederlag av ryggmargen. Fenomenene som er studert paret TMS-stimulering, vil nærme seg studiet av mekanismer for differensiell inhibering og eksitasjon i sentralnervesystemet på ulike nivåer.

I litteraturen er det ingen avgjørende data om effekten av ulike parametere på RTMS vnutrikorkogo-fenomener av hemming og tilrettelegging i ulike modeller av spastisitet.