Антиспастический эффект транскраниальной магнитной стимуляции у больных с церебральной и спинальной спастичностью (ANTMS)

Спастичность связана с чрезмерной активацией стретч-рефлекса, второй возникает при повреждении верхнего мотонейрона (Young, 1994), что приводит к снижению спинального торможения, проявляющемуся в снижении пресинаптического торможения Ia афферентов, идущих от мышечных веретен-сгибателей ( Nielsen et al., 1995) и дизинаптического реципрокного торможения афферентов мышц-антагонистов (Meunier and Pierrot-Deseilligny, 1998; Nielsen et al., 2007), аномальной активности афферентов Ib от сухожильного комплекса Гольджи (аутогенное торможение Ib), приводящее к при купировании вместо ингибирования альфа-мотонейронов (Delwaide and Olivier, 1988) при ухудшении моторных нейронов ингибируют реккурентные клетки Реншоу (Katz and Pier-rot-Deseilligny, 1982, 1999).

Различают две основные модели спастичности: церебральную (гемиплегическую) и спинальную (параплегическую) (Никитин, 2005). Церебральная модель просвечивает при прямом поражении головного мозга и характеризуется повышенной возбудимостью моносинаптических рефлексов с быстротой рефлексов и развитием характерной патологической гемиплегической позы. Модель характеризуется спинальной спастичностью на фоне нижнесегментарного торможения полисинаптических рефлексов, медленным повышением нервной возбудимости по механизму кумулятивного возбуждения, перевозбуждением мышц-сгибателей и разгибателей, а также расширением площади сегментарных ответов (Никитин, 2005). Согласно последним исследованиям, механизмы церебральной и спинальной спастичности различны.

По мнению большинства исследователей, повышенная активность (возбудимость) моторной коры может усиливать тормозящее действие кортикоспинального тракта и снижать гиперактивность гамма- и альфа-мотонейронов (Valero-Cabre, Pascual-Leone, 2005; Valero-Cabre et al., 2001; Валле и др., 2007). Согласно этому утверждению особое место в методах коррекции спастичности могут занимать нейромодуляционные методики, одной из которых является ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция (РТМС). Широко обсуждаются механизмы действия РТМС на снижение спастичности, что объясняет его эффективность при РС, повреждениях спинного мозга, инсульте и церебральном параличе (Nielsen et al., 1996; Kumru et al., 2010; Mori et al., 2011). Однако на сегодняшний день убедительных данных, объясняющих механизмы снижения как спинальной, так и церебральной спастичности при РТМС, нет.

С этой точки зрения особенно интересно изучение возбудимости моторной коры с помощью парной ТМС с изучением явлений внутрикоркового торможения двигательной реакции (SISI в англоязычной литературе) и облегчения внутрикоркового индуцированного двигательного ответа (ICF в англоязычной литературе). , которые позволяют изучать механизмы дифференцированного торможения и возбуждения в ЦНС на разных уровнях (Chen et al., 1998).

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) представляет собой методику, которая, с одной стороны, может рассматриваться как способ оценки нейропластических процессов, а с другой, как особый режим, как нейромодулирующее воздействие.

В оценке нейропластических процессов с помощью ТМС большую роль играет картирование ТМС. Поскольку у больных, перенесших инсульт, отмечается значительное снижение корковой проекции (карты) мышц кисти на стороне пораженного полушария (Никитин, Куренков, 2003), что также указывает на изменение корковой возбудимости. Особую роль в оценке возбудимости коркового представительства мышц играют парные ТМС при различных интервалах между раздражителями. Эта методика позволяет оценить процессы внутрикоровых взаимоотношений: торможение и облегчение.

РТМС, как метод нейромодуляции, применяется при большом количестве неврологических заболеваний: последствиях инсульта, болезни Паркинсона, эпилепсии, болях и др. С успехом эта методика применяется при спастичности (например, Mori et al., 2009).

Механизм модулирующего влияния ТМС рассматривается с двух позиций: воздействие на возбудимость корковых и спинальных центров.

RTMS низкой частоты (1 Гц) используется для снижения возбудимости моторной коры, о чем свидетельствует снижение амплитуды двигательных ответов (WMO) (Chen et al., 1997). Высокочастотная стимуляция (5 Гц) используется для повышения возбудимости коры — увеличения амплитуды ВМО (Berardelli et al., 1998). Непрерывная стимуляция на частоте 5 Гц приводит к пролонгации эффекта.

Считается, что при применении ТМС к моторной коре возбуждаются корково-спинномозговые нейроны. Эти нейроны, основатели корково-спинномозгового пути, влияют на альфа- и гамма-мотонейроны спинного мозга, Ia афференты, интернейроны. Таким образом, применение ТМС и должно приводить к изменению возбудимости нейронов на спинальном уровне. Основным параметром исследования электрофизиологической возбудимости позвоночника является Н-рефлекс (аналог рефлекса растяжения) (Mori et al., 2009). Показано, что ТМС может изменять параметры Н-рефлекса, индуцированного с камбаловидной мышцы. Одиночные стимулы ТМС приводят к изменениям в мышцах нижних конечностей, снижению частоты пресинаптического торможения афферентов Ia (Meunier, Pierrot-Deseilligny, 1998). Кроме того, надпороговая магнитная стимуляция моторной коры частотой 5 Гц приводит к снижению Н-рефлекса на 900 мс в мышцах предплечья (Berardelli et al., 1998). Напротив, ТМС моторной коры на частоте 1 Гц уменьшала амплитуду ВМО (Touge et al., 2001) или усиливала влияние на H-рефлекс (Valero-Cabre et al., 2001). Это также показывает, что стимуляция не изменила М и А при стимуляции периферических нервов, так что отношение амплитуд Н/М увеличилось (Valero-Cabre et al., 2001). Этот факт указывает на то, что низкочастотная стимуляция может облегчать моносинаптические спинномозговые рефлексы, тормозя влияние на корково-спинномозговую возбудимость спинного мозга.

В более поздних исследованиях изучалось влияние коротких сеансов 20-импульсной стимуляции коркового представительства стоп с частотой 5 Гц на спинальном уровне. Обнаружено, что камбаловидная и передняя большеберцовые мышцы поднимались поодиночке, а Н-рефлекс снижался на 1 секунду. РТМС 5 Гц также вызывала усиление длительной депрессии Н-рефлекса с камбаловидной мышцы, вызванное стимуляцией общего малоберцового нерва, и снижение фасилитации Н-рефлекса при стимуляции бедренного нерва. Снижение Н-рефлекса при высокочастотной ТМС частично можно объяснить усилением пресинаптического торможения Ia-афферентов (Perez et al., 2005). Этот механизм можно рассматривать как один из возможных эффектов антиспастической ТМС. Однако на сегодняшний день вопрос о механизмах, лежащих в основе нейромодуляционных эффектов ТМС при спастичности, остается открытым.

Кроме того, в настоящее время для исследования двигательных зон головного мозга методом транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) помимо стимуляции разовыми стимулами применяют также методику парной стимуляции, позволяющую изучать локальные изменения корковой возбудимости. . Суть парной стимуляции заключается в том, что последовательно подаются два магнитных раздражителя, сначала на какую-либо область головного мозга подается кондиционирующий, а затем на моторную кору - тестирующий раздражитель. Изменения возбудимости коры измеряют по изменению амплитуды двигательного ответа (ВМО) на паровую стимуляцию по сравнению с амплитудой ВМО в ответ на изолированный тестирующий стимул.

Наиболее широко используемым видом парной стимуляции является стимуляция подпороговым и надпороговым пробным кондиционирующим стимулом, последовательно воздействующим на одну и ту же область моторной коры. При этом при использовании межимпульсных интервалов от 1 до 5 мс наблюдается явление так называемого внутрикоркового торможения ВМО, при межимпульсных интервалах от 7 до 20 мс — явление внутрикоркового облегчения ВМО (соответственно SICI и ICF в английском языке) (Конте А. и др., 2008). Многие исследования показывают различную природу явлений SICI и МКФ и отсутствие прямой связи между ними (В. Ди Лаззаро и др., 2006). Высокая локализация явлений SICI и ICF, их зависимость от положения магнитной катушки (Cathrin M. Butefisch et al., 2005, Liepert J. et al., 1998). Это говорит о том, что малозаметные изменения при исследовании локальной возбудимости коры с помощью парной стимуляции предпочтительнее использования ТМС с возможностью точной навигации, например, системы для нТМС - НБС Eximia Nexstim. Изучение возбудимости моторной коры методом парной ТМС с изучением явлений СИСИ и МКФ может представлять интерес для изучения патогенеза спастичности как при поражении головного мозга, так и при поражении спинного мозга. Изучаемые феномены парной ТМС-стимуляции позволят приблизиться к изучению механизмов дифференцированного торможения и возбуждения в ЦНС на разных уровнях.

В литературе отсутствуют убедительные данные о влиянии различных параметров РТМС на явления внутрикоркового торможения и фасилитации в разных моделях спастичности.