Stimulasi magnetik transkranial: untuk apa dan jenisnya

stimulasi magnetik transkranial adalah teknik non – stimulasi otak invasif yang kerja telah mengalami peningkatan besar dalam beberapa tahun terakhir, tidak hanya dalam bidang penelitian, tetapi juga di daerah klinis dengan rehabilitasi dan eksplorasi terapi.

Jenis teknik stimulasi otak ini memungkinkan modulasi aktivitas otak tanpa perlu menembus ruang tengkorak untuk langsung mencapai otak.

Stimulasi magnetik transkranial

Dalam teknik studi otak, kita dapat menemukan berbagai teknik, namun yang paling banyak digunakan adalah stimulasi arus searah transkranial (tDCS) dan, sebagian besar, stimulasi magnetik transkranial, (Vicario et al., 2013).

Indeks artikel

Untuk apa stimulasi magnetik transkranial digunakan?

Karena kapasitas neuromodulasi mereka, teknik ini dapat digunakan untuk eksplorasi dan modulasi fungsi otak yang berbeda: keterampilan motorik, persepsi visual, memori , bahasa atau suasana hati, dengan tujuan meningkatkan kinerja (Pascual Leone et al., 2011).

Pada orang dewasa yang sehat, mereka umumnya telah digunakan untuk memantau rangsangan kortikal dan sebagai teknik neuromodulasi untuk menginduksi plastisitas otak. Namun, penggunaan teknik ini pada populasi pediatrik terbatas pada pengobatan beberapa penyakit, untuk merehabilitasi fungsi yang rusak (Pascual Leone et al., 2011).

Saat ini, penggunaannya telah meluas ke bidang psikiatri, neurologi, dan bahkan rehabilitasi karena banyak penyakit neurologis dan psikiatri pada masa kanak-kanak dan remaja menyebabkan perubahan plastisitas otak (Rubio-Morell et al., 2011).

Di antara fungsi kognitif yang tampaknya membaik adalah yang disebabkan oleh penyakit Parkinson, kontrol motorik setelah stroke, afasia, epilepsi dan depresi, antara lain (Vicario et al., 2013).

Konsep plastisitas otak

Plastisitas otak merupakan sifat intrinsik dari sistem saraf pusat . Hal ini penting untuk pembentukan dan pemeliharaan sirkuit otak, melalui modifikasi struktur dan fungsi dalam menanggapi tuntutan lingkungan (Pascual Leone et al., 2011)

Otak adalah organ dinamis yang menggunakan mekanisme seperti potensiasi, pelemahan, pemangkasan, penambahan koneksi sinaptik atau neurogenesis untuk menyesuaikan arsitektur dan sirkuitnya, memungkinkan perolehan keterampilan baru atau adaptasi setelah cedera. Ini adalah mekanisme penting untuk kemampuan belajar, mengingat, mengatur ulang, dan pulih dari kerusakan otak (Rubio-Morell et al., 2011).

Namun, keberadaan mekanisme plastisitas atipikal dapat menyiratkan perkembangan gejala patologis. Plastisitas atau hiperplastisitas yang berlebihan akan menyiratkan bahwa struktur otak tidak stabil dan sistem fungsional yang penting untuk fungsi kognitif yang optimal dapat terpengaruh.

Di sisi lain, defisit plastisitas atau hipoplastisitas dapat merugikan adaptasi repertoar perilaku kita terhadap lingkungan, yaitu kita tidak dapat menyesuaikan diri dengan tuntutan lingkungan yang berubah (Pascual leone et al., 2011)

Pandangan terbaru tentang etiologi gangguan kejiwaan menghubungkan perubahan ini dengan gangguan di sirkuit otak tertentu, bukan sebagai perubahan struktural fokal atau transmisi saraf (Rubio-Morell, et al., 2011).

Oleh karena itu, metode stimulasi otak pada akhirnya dapat memungkinkan intervensi berdasarkan modulasi plastisitas, karena kemampuannya untuk menginduksi perubahan jangka panjang dan dengan demikian mengoptimalkan situasi setiap individu (Pascual leone, et al., 2011)

Apa itu stimulasi magnetik transkranial?

Stimulasi magnetik transkranial adalah prosedur fokal, tanpa rasa sakit dan aman (artikel Rubio-Morell, et al). Karena kapasitas neuromodulasinya, ia mampu menghasilkan perubahan sementara pada tingkat plastisitas otak melalui modifikasi dalam keadaan rangsangan kortikal (Rubio-Morell et al., 2011).

Ini adalah prosedur yang digunakan untuk menciptakan arus listrik di daerah diskrit, melalui penerapan pulsa elektromagnetik yang cepat dan berubah, pada kulit kepala individu dengan kumparan tembaga yang terhubung.

Medan elektromagnetik menembus kulit dan tengkorak dan mencapai korteks serebral untuk mempengaruhi perubahan pada tingkat rangsangan saraf.

Perangkat yang digunakan dalam penerapan stimulasi magnetik transkranial dan medan magnet bervariasi. Pada umumnya stimulator menggunakan kumparan perangsang dengan berbagai bentuk dan ukuran yang dioleskan ke permukaan kulit kepala.

Kumparan dibuat dari kawat tembaga yang diisolasi dengan cetakan plastik. Bentuk kumparan yang paling umum digunakan adalah kumparan berbentuk lingkaran dan delapan ( manolo manual ).

Prinsip stimulasi magnetik transkranial

Teknik ini didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik M. Faraday, dari mana medan magnet yang berosilasi cepat tergantung waktu, akan mampu menginduksi arus listrik intrakranial kecil di neuron korteks serebral yang mendasarinya .

Arus listrik yang digunakan, merupakan medan magnet yang diterapkan pada kulit kepala di daerah tertentu, menginduksi arus listrik di korteks serebral yang paralel dan berlawanan arah dengan yang diterima.

Ketika arus listrik yang merangsang difokuskan pada korteks motorik, dan intensitas optimal digunakan, respons motorik atau potensi yang ditimbulkan motor akan direkam (Rubio-Morell et al., 2011).

Jenis stimulasi magnetik transkranial

Salah satu jenis stimulasi magnetik transkranial adalah berulang (RTM), yang terdiri dari penerapan beberapa pulsa elektromagnetik secara berurutan. Tergantung pada frekuensi stimulasi di mana pulsa ini dipancarkan, itu akan menyebabkan perubahan yang berbeda.

  • Stimulasi frekuensi tinggi : Ketika stimulasi menggunakan lebih dari 5 pulsa elektromagnetik per detik, rangsangan dari jalur yang distimulasi akan meningkat.
  • Laju kecepatan rendah : Ketika mondar-mandir menggunakan kurang dari satu denyut nadi per detik, rangsangan dari jalur mondar-mandir akan berkurang.

Ketika protokol ini diterapkan, protokol ini dapat menginduksi respons yang kuat dan konsisten pada subjek dan menyebabkan potensiasi atau penurunan amplitudo potensi yang dibangkitkan motorik tergantung pada parameter stimulasi.

Protokol rTMS, yang dikenal sebagai Theta Burst Stimulation (TBS), meniru paradigma yang digunakan untuk menginduksi potensiasi jangka panjang (PLP) dan depresi jangka panjang (DLP) pada caral hewan.

Ketika diterapkan terus menerus (CTBS), stimulasi akan membangkitkan potensi yang akan menunjukkan penurunan amplitudo yang nyata. Di sisi lain, ketika diterapkan secara intermiten (ITBS), potensi dengan amplitudo yang lebih besar akan diidentifikasi (Pascual leone et al., 2011).

Stimulasi magnetik transkranial, teknik elektroensefalografi (EEG) dan pencitraan resonansi magnetik (MRI)

Integrasi stimulasi magnetik transkranial secara real-time dengan EEG dapat memberikan informasi tentang respons kortikal lokal dan dinamika jaringan terdistribusi pada subjek sehat dan sakit.

Penggunaan stimulasi magnetik transkranial dan MRI sebagai ukuran hasil memungkinkan penerapan berbagai teknik canggih untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi jaringan konektivitas antara wilayah otak yang berbeda.

Dengan demikian, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa arsitektur jaringan otak bervariasi selama penuaan normal dan dapat menjadi abnormal pada pasien dengan berbagai kondisi neuropsikiatri seperti skizofrenia, depresi, epilepsi, gangguan spektrum autisme atau gangguan defisit, perhatian, dan hiperaktif.

Stimulasi otak dan patologi

Salah satu aplikasi utama stimulasi magnetik transkranial adalah penerapannya untuk meningkatkan kinerja atau gejala yang disebabkan oleh gangguan perkembangan yang berbeda , gangguan neuropsikiatri atau kerusakan otak yang didapat yang dapat mempengaruhi fungsi plastisitas otak.

Penyakit pembuluh darah

Patologi penyakit vaskular terkait dengan ketidakseimbangan hemisfer, di mana aktivitas hemisfer yang rusak dikompensasi oleh peningkatan aktivitas area homolog kontralateral.

Studi yang berbeda dengan penerapan protokol RTM menunjukkan potensinya untuk rehabilitasi gejala motorik: peningkatan kekuatan cengkeraman atau pengurangan spastisitas.

Epilepsi

Epilepsi adalah patologi yang melibatkan penderitaan kejang karena hiper-eksitabilitas korteks serebral.

Sejumlah penelitian yang bervariasi dengan pasien anak dengan epilepsi tipe fokal telah menunjukkan penurunan yang signifikan dalam frekuensi dan durasi kejang epilepsi. Namun, kesimpulan ini tidak dapat digeneralisasikan karena tidak ada pengurangan sistematis pada semua peserta.

ADHD

Gangguan hiperaktif defisit perhatian dikaitkan dengan kurangnya aktivasi jalur yang berbeda, khususnya, di korteks prefrontal dorsolateral.

Studi oleh Weaver et al.Menunjukkan peningkatan klinis global dan hasil skala evaluasi pada individu dengan ADHD setelah penerapan protokol stimulasi magnetik transkranial yang berbeda.

OBOR

Dalam kasus gangguan spektrum autisme, peningkatan aktivitas gamma umum dijelaskan, yang mungkin terkait dengan perubahan atensi, linguistik atau memori kerja yang berbeda yang dialami oleh individu-individu ini.

Penyelidikan yang berbeda menunjukkan manfaat dari penggunaan terapi stimulasi magnetik transkranial pada anak-anak dengan ASD. Para peserta menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam aktivitas gamma, peningkatan parameter perilaku, peningkatan perhatian, dan bahkan peningkatan skor yang terkait dengan perolehan kosa kata.

Namun, karena sejumlah kecil penelitian dan penggunaan berbagai protokol stimulasi, belum mungkin untuk mengidentifikasi protokol yang optimal untuk penggunaan terapeutiknya.

Depresi

Depresi pada anak-anak dan remaja tampaknya terkait dengan ketidakseimbangan dalam aktivasi area yang berbeda seperti korteks prefrontal dorsolateral dan daerah limbik. Secara khusus, ada hipoaktivasi di wilayah kiri, sedangkan di kanan ada hiperaktivasi struktur ini.

Studi yang tersedia menunjukkan adanya efek klinis dari penggunaan protokol RTM: pengurangan gejala, perbaikan dan bahkan remisi klinis.

Skizofrenia

Dalam kasus skizofrenia, di satu sisi, peningkatan rangsangan korteks temporo-parietal kiri telah diidentifikasi, terkait dengan gejala positif dan, di sisi lain, penurunan rangsangan prefrontal kiri, terkait dengan gejala negatif.

Hasil pada efek stimulasi magnetik transkranial pada populasi anak menunjukkan tanda-tanda pengurangan gejala positif, halusinasi.

Keterbatasan

Secara keseluruhan, studi ini menunjukkan bukti awal tentang potensi teknik stimulasi otak. Namun, keterbatasan yang berbeda telah diidentifikasi, di antaranya adalah penggunaan teknik stimulasi yang langka, umumnya terkait dengan patologi serius atau di mana pengobatan farmakologis tidak memberikan efek yang signifikan.

Di sisi lain, heterogenitas hasil dan metodologi berbeda yang digunakan membuat sulit untuk mengidentifikasi protokol stimulasi yang optimal .

Penelitian masa depan harus memperdalam pengetahuan tentang efek fisiologis dan klinis dari stimulasi magnetik transkranial.

Bibliografi

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Mengkarakterisasi Plastisitas Kortikal Otak dan Dinamika Jaringan di Seluruh Rentang Usia dalam Kesehatan dan Penyakit dengan TMS-EEG dan TMS-fMRI. Otak Topog. (24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, . (2011). Penggunaan stimulasi otak non-invasif pada gangguan kejiwaan masa kanak-kanak: peluang baru dan tantangan diagnostik dan terapeutik. Pendeta Neurol, 53 (4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Stimulasi Magnetik Transkranial. Dalam F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Teknik dan proses kognitif (hal. 213-235). lain.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Stimulasi otak non-invasif untuk pengobatan penyakit otak di masa kanak-kanak dan remaja: keadaan seni, batas saat ini dan tantangan masa depan. Perbatasan dalam ilmu saraf sistem, 7 (94).
  5. Sumber gambar.

Related Posts