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.

Вышепреведенные сведения, основываться на многочисленных исследованиях дают основание понимать, что эффекты ТМС можно рассматривать как результат активации нейропластичности на разных уровнях ЦНС (нейрон, проводниковые пути головного мозга, синапс, нейротранмиттеры, нейромедиаторы, антиоксидантные системы, мозговой кровоток и метаболизм). Что дает возможность к активному использованию ТСМ в лечение заболеваний ЦНС.