Нейронауки для всех. Методы: транскраниальная магнитная стимуляция

Почти наверняка при слове «лечение» всем на ум приходит ассоциация с лекарствами, которые нужно принимать внутрь, вводить с помощью шприца, системы или наносить на кожу. Получается, что под лечением зачастую подразумевается использование каких-то конкретных веществ. Но это не совсем верно, и не стоит забывать про другие возможности воздействия на организм человека.  Как, например, транскраниальная магнитная стимуляция, о которой мы поговорим сегодня.

транскраниальная магнитная стимуляция

Непосредственно для лечения можно использовать магнитные поля. Ранее мы рассказывали о методе изучения мозга с применением таких полей – магнитоэнцефалографии (МЭГ). С её помощью в медицинских и научных целях стало возможно изучать активность нейронов. Но также существует и метод транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), который, в отличие от МЭГ, не регистрирует магнитные поля, а сам их генерирует.

По сути, имеется генератор, который расположен на близком расстоянии к голове человека. Он воздействует на небольшие участки мозга переменным магнитным полем, вызывая в нейронах деполяризацию или гиперполяризацию.  В зависимости от того, с какой частотой генерируются импульсы, стимуляция оказывает тормозящий или возбуждающий эффект.

Как работает?

Изначально для воздействия на те или иные участки мозга применялась транскраниальная электростимуляция (ТЭС). Но у метода был важный минус – он достаточно болезненный. Поэтому, когда в 1985 году группа учёных из Шеффилдского университета обнаружила возможность применения ТМС, эта процедура упростилась и стала использоваться для большего числа пациентов.

транскраниальная магнитная стимуляция

В основе ТМС лежит принцип электромагнитной индукции, открытый в 1831 году Майклом Фарадеем. Согласно ему, переменное магнитное поле может вызывать электрический ток в находящемся недалеко от него проводнике. В случае ТМС генератор магнитного поля (называется «койл») помещается недалеко от головы пациента и с определённой скоростью и интенсивностью генерирует магнитные поля. Они легко проходят сквозь череп, достигают близлежащих нейронов, расположенных на глубине до 5 см, и способны на короткое время активировать их в месте стимуляции. Как можно заметить, всё происходит как раз по принципу электромагнитной индукции.

Преимуществ у метода достаточно – он простой в использовании и почти безболезненный (в отличие от ТЭС), поэтому анестезия на время процедуры не нужна. Магнитные поля легко достигают нейронов, проходя через кожу и череп. Это значит, что не нужно предварительно обрабатывать кожу во время подготовки к процедуре, и различные травмы и раны не станут препятствием для проведения ТМС. Некоторые могут переживать насчёт сохранения воспоминаний после стимуляции, но доказано, что на память пациента она никак не влияет.

Где можно использовать?

ТМС используется в науке для того, чтобы понять, какие участки мозга за что ответственны, как они между собой взаимодействуют, а в медицине – непосредственно для диагностики и лечения заболеваний нервной системы. В основном, изучают и стимулируют головной мозг, но так же ТМС используют и для других структур нервной системы, например, спинного мозга, периферических нервов.

Для диагностики часто используется стандартная ТМС, а для лечения – повторная, или повторяющаяся (пТМС от англ. «repetetive TMS»). Разница между ними лишь в том, что в случае пТМС скорость переключения между положительной и отрицательной полярностями происходит на большей скорости, всего за миллисекунды.

Одна из важных и достаточно актуальных областей использования стимуляции – в лечении депрессии. Сразу важно отметить, что пТМС (а в данном случае используется именно эта разновидность метода) не назначается сразу в качестве первого варианта терапии и используется лишь тогда, когда другие средства от депрессии оказываются неэффективными или присутствуют сильные побочные эффекты. «Койл» располагают недалеко от лба, и он почти безболезненно генерирует магнитный импульс, который стимулирует нервные клетки в регионе мозга, ответственном за контроль настроения. Чаще нацеливаются на префронтальную кору и, помимо стимуляции регионов мозга, активность которых понижена, одновременно с этим понижают активность неправильно работающих участков. В результате часто симптомы депрессии ослабевают или исчезают вовсе, хотя эффект иногда не сохраняется надолго.

Помимо депрессии, ТМС применяют при демиелинизирующих заболеваниях, травмах спинного мозга, пробуют улучшать состояние пациентов после инсульта, при мигрени, болезни Паркинсона.

Для того, чтобы лучше разобраться в работе мозга, в воздействии ТМС и пТМС на его активность, и в возможной перспективе перенести результаты на человеческий мозг, учёные проводят многочисленные исследования на животных. Преимущественно объектами исследования становятся крысы, но немало опытов проводят и на кошках, собаках, мышах, кроликах и даже свиньях.

Как выглядит процедура?

В самой процедуре проведения ТМС имеются некоторые особенности: например, необходимо снять и убрать подальше все металлические предметы (серьги, кольца). При генерации магнитного импульса слышен громкий щелчок, поэтому часто пациентам выдаются беруши, чтобы воздействие на барабанную перепонку осталось минимальным. Из «странностей» кроме щёлкающих звуков могут ощущаться небольшие «прикосновения» в месте стимуляции.

Импульсы могут быть различной интенсивности, но по типу и силе она схожи с теми же, которые генерируются МРТ приборами. Обычная ТМС занимает 20-30 минут, а пТМС может длиться от 30 минут до часа.

Есть ли противопоказания и побочные действия?

При всех преимуществах ТМС из-за того, что в основе метода лежит использование магнитных полей, применение доступно не для всех пациентов. Стимуляция противопоказана людям с кардиостимуляторами и металлическими имплантами, потому что есть опасность того, что они могут быть выведены из строя. Так же её стараются не проводить пациентам с эпилепсией, обмороками и при подозрении на аневризму сосудов головного мозга.

Во время генерации магнитных импульсов слышен специфический щелчок, громкость которого зависит от силы поля. Чем оно сильнее, тем звук громче и больше способен травмировать барабанную перепонку. Это тоже накладывает ограничение на использование ТМС для определённой группы пациентов.

Считается, что при воздействии методом ТМС долгосрочных побочных эффектов не наблюдается, и в целом он безопасен. Это показано в многочисленных наблюдениях на животных. Активно ведутся исследования воздействия магнитной стимуляции и на мозг человека. Тем не менее, из иногда проявляющихся и быстро проходящих недомоганий чаще упоминают головную боль и тошноту.

Самым нежелательным последствием стимуляции могут стать судорожные припадки, поэтому стараются предугадать и минимизировать вероятность их появления. При пТМС, которая предусматривает более длительное воздействие, спектр побочных эффектов расширяется, тут может присутствовать дискомфорт в месте стимуляции, подёргивание мышц лица во время процедуры и некоторые другие реже проявляющиеся эффекты. Причём, сохраняются они дольше, чем при обычной ТМС.

Не нужно забывать, что почти всегда присутствуют риски, и на многие медицинские процедуры подобного рода каждый человек может отреагировать индивидуально. Поэтому  перед назначением ТМС врачи проводят тщательное обследование пациента.

Текст: Надежда Потапова

Ссылка на источник