Новейший метод нейромродуляции

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМC) – это метод нейростимуляции и нейромодуляции, основанный на электромагнитной индукции электрического поля в заданном участке головного мозга.

Начиная с 90-х годов XX века интерес к ТМС неуклонно возрастает, поскольку этот метод является неинвазивным и потенциально обладает широкими диагностическими и терапевтическими возможностями: число публикаций, посвященных ТМС, согласно базе данных PubMed, возросло с 67 в 1990 г. до 8699 в 2019 г.

ТМС основана на взаимосвязи между электрическими и магнитными полями и явлении электромагнитной индукции, открытом еще в 1831 г. английским физиком М. Фарадеем. Над определенным участком головного мозга устанавливается электромагнитная катушка, в которой после короткого разряда мощного магнитного стимулятора (конденсатора) возникает ток силой несколько тысяч ампер. Этот ток генерирует магнитное поле, перпендикулярное направлению тока в катушке, интенсивность которого достигает 1,5–2 Тесла (Т), а длительность – 100 мс. Динамично изменяющееся магнитное поле беспрепятственно проникает внутрь черепа на глубину до 1,5–3 см и индуцирует в тканях головного мозга электрическое поле (параллельное, но противоположно направленное по отношению к току в электромагнитной катушке). Под воздействием индукционного электрического поля происходят деполяризация мембран корковых нейронов c возникновением потенциалов действия и распространение возбуждения в стимулируемых участках коры головного мозга

Потенциал действия, возникающий в нейроне под воздействием импульса ТМС, распространяется по аксону и способен через синапсы активизировать множество окружающих нейронов самых различных модальностей. Поэтому под воздействием ТМС в мозге могут возникать эффекты как кратковременного возбуждения, так и торможения, причем любой стимул, может вызывать оба эти эффекта в зависимости от своей интенсивности и продолжительности. Еще в 90-х гг. было показано, что воздействие пТМС частотой ≥ 5 Гц действует возбуждающим образом, а при частотах 0,2-1 Гц – тормозящим образом.

С позиций функциональных систем, ТМС, обладает способностью воздействовать на процессы регуляции функций, оказывая влияние на некоторые нейротрансмиттеры. Так, стимуляция лобной доли с частотой 20 Гц приводила к значительному росту уровня дофамина в гиппокампе, а стимуляция в проэкции задней черепной ямки повышает концентрацию дофамина как в крови, так и в ликворе стимуляция левой дорсолатеральной префронтальной коры (20 Гц, 20 мин в день) изменяла уровень глютамата в коре не только на стимулируемой, но и на противоположной стороне. Отмечено увелечение освобождение таурина, аспартата и серина. Обнаруживалось увеличение концентрации холецистокинина, влияющего на обмен нейротрансмиттеров. По данным исследований у человека после воздействия ТМС отмечается повышение серотонина в гиппокампе и количество серотониновых рецепторов увеличивается. Эти находки могут объяснять механизм терапевтических эффектов ТМС. А это лечение болезни Паркинсона, депрессий, синдрома выгорания, хронической усталости, зависимостей.

ТМС вызывает активацию В-адренергических рецепторов и доказано увеличение обмена глюкозы.

Влияет на ГАМК-ергические системы головного мозга, с чем связан лечебный эффект при эпилепсии.

Еще механизмы – это активация нейротрофического фактора роста нервов, нормализация скорости мозгового кровотока, увеличение метаболизма глюкозы, что используется в лечении восстановления функций после инсультов, в психиатрии.

Отдельного внимания заслуживает состояние эндокринной системы как потенциального фактора, способного объяснить некоторые физиологические эффекты ТМС. В ряде исследований было обнаружено, что воздействие ТМС может приводить и у здоровых лиц, и у больных депрессией к кратковременному повышению содержания в плазме крови тиреотропного гормона (ТТГ). В то же время подпороговая стимуляция приводила к транзиторному снижению уровня ТТГ и кортизола в плазме крови добровольцев, косвенно свидетельствуя о релаксирующем эффекте субпороговой ТМС у здоровых лиц.

Также ТМС оказывает модулирующее влияние на иммунную систему, вегетативную регуляцию функций, мозговую гемодинамику (реактивность церебральных сосудов).

Воздействие с помощью ТМС способно «перезагрузить» и восстановить поврежденные синапсы и избавить от зависимостей. группа ученых отобрала 29 добровольцев, страдающих кокаиновой зависимостью. 16 человек лечили с помощью стимуляции, 13 – традиционным методом, в том числе и с помощью лекарств от тревожности. В результате эксперимента от зависимости излечились 11 человек в первой группе, и 3 – во второй.

Ритмическая ТМС может обладать не только сиюминутным, но и отсроченным эффектом, основой которых, вероятно, являются процессы нейропластичности (модификация синапсов под воздействием регулярно повторяющихся воздействий, продукция нейротрофических факторов).

ТМС у человека может вызвать изменения всех когнитивных функций – речи, эмоций, внимания, памяти, мотиваций, настроения, зрительного восприятия.