Неинвазивная стимуляция мозжечка
Неинвазивная стимуляция мозжечка это применение методов неинвазивной нейростимуляции мозжечка — для изменения его электрической активности. такие методы, как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) или транскраниальная стимуляция постоянным током (тDCS). Могут использоваться [ 1 ] Мозжечок является высокопотенциальной мишенью для нейромодуляции неврологических и психических расстройств из-за высокой плотности нейронов в его поверхностном слое, его электрических свойств и его участия в многочисленных замкнутых цепях, участвующих в двигательных , когнитивных и эмоциональных функциях. [ 2 ]
Мозжечковая ТМС — относительно новая область, в которой проводятся экспериментальные исследования. Пока нет достаточных доказательств терапевтического эффекта ТМС мозжечка. [ 3 ] хотя некоторые успешные результаты были зарегистрированы и в других клинических исследованиях ТМС, используемой для лечения лобной доли . [ 4 ]
NICS — это метод нейронной модуляции, демонстрирующий способность восстанавливать функции мозга пациентов, перенесших множество неврологических или психиатрических заболеваний. [ 5 ] В основном используются три формы NICS; транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) , транскраниальная стимуляция постоянным током (тDCS) и транскраниальная стимуляция переменным током (tACS). [ 1 ] NICS нацелен на мозжечок из-за высокой плотности нейронов в его поверхностном слое ( кора мозжечка ), электрических свойств и связи с нейронными цепями (участвующими в двигательных, когнитивных и эмоциональных функциях). [ 2 ] Благодаря успеху клинических испытаний по восстановлению сенсомоторных функций и познания, в новые исследования NICS инвестируются средства. [ 6 ] НИКС потенциально способен воздействовать на множественные неврологические и психиатрические расстройства, хотя НИКС до сих пор не включен в клиническое лечение и активно не пропагандируется. Это связано с условными выводами относительно эффектов NICS. [ 7 ] Для подтверждения и определения оптимальных параметров для ориентации на эти регионы все еще необходимы дальнейшие исследования.
Существующие методы NICS
[ редактировать ]Три наиболее выдающихся метода NICS включают транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) , транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS) и транскраниальную стимуляцию переменным током (tACS). Все методы предполагают воздействие на интересующую область мозжечка. Однако в совокупности эффекты этих методов лечения полностью не раскрыты. [ 8 ] Было предложено несколько теорий; 1) НИКС влияет на возбудимость нейронов мозжечка и на связь между мозжечком и другими областями мозга, что в дальнейшем изменяет двигательные и когнитивные функции мозжечка. [ 9 ] 2) НИКС может вызывать изменения пластичности (способности нервной системы адаптировать свою деятельность в ответ на раздражители), которые создают долгосрочные эффекты поведения и познания. [ 10 ] 3) NICS вызывает селективную активацию и/или ингибирование определенных нейронных цепей в мозжечке. [ 1 ]
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)
[ редактировать ]

ТМС использует магнитное поле для индукции короткого электрического импульса, который стимулирует нейроны коры головного мозга . [ 13 ] Это воздействует на кору головного мозга посредством электромагнитной индукции. Его общий механизм заключается в приложении магнитного поля в форме катушки к коже головы, которое затем влияет на вашу моторную кору . [ 14 ] Сама ТМС имеет различия с точки зрения силы магнита, частоты импульсов, характера импульсов (rTMS), типа магнитной катушки и цели стимуляции. [ 15 ] В зависимости от целевого использования этими факторами можно манипулировать в зависимости от целевого заболевания. [ 16 ] Этот метод одобрен FDA и в основном используется при психических заболеваниях, таких как депрессия. [ 16 ]
Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS)
[ редактировать ]tDCS включает в себя подачу слабого постоянного электрического тока на кожу головы, который проходит через подлежащие ткани мозга и модулирует активность нейронов в целевой области. [ 17 ] При попадании на мозжечок тДК могут повышать или подавлять возбудимость нейронов. [ 18 ] Это зависимость от тока; анод - размещается в целевой области, а катод в контрольной области, т.е. возбудимость нейронов усиливается в целевой области и попеременно подавляется в контрольной области. [ 19 ]
Транскраниальная стимуляция переменным током (ТАКС)
[ редактировать ]tACS предполагает использование переменного тока в целевой области, который, как утверждается, модулирует активность областей мозга посредством захвата колебаний нейронов и, следовательно, улучшает функцию мозжечка. [ 20 ]
История
[ редактировать ]Первые сообщения о НИКС относятся к началу 1960-х годов, когда немецкий невролог Оскар Фогт впервые применил электрическую стимуляцию для стимуляции мозжечка. [ 21 ] Результаты этого исследования показали способность электрической стимуляции мозжечка повышать мышечный тонус и движение. [ 21 ] Однако использование инвазивной процедуры ограничивало клиническое применение и актуальность исследования. Развитие транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в 1980-х годах открыло новые возможности для применения NICS, а методы визуализации мозга, разработанные во второй половине 20-го века, позже выявили влияние стимуляции мозжечка на высшие когнитивные функции, такие как речь, эмоции и внимание. [ 22 ] В 1990-х годах исследователи начали изучать влияние ТМС на человека. С тех пор были проведены обширные исследования, изучающие влияние NICS на функцию мозжечка и его возможности в клиническом контексте. [ 23 ]
Медицинское использование
[ редактировать ]В настоящее время методы лечения НИКС не пользуются большой популярностью среди практикующих врачей из-за недостаточного количества исследований, посвященных их механизмам. [ 7 ] Однако существует множество клинических испытаний, которые пришли к выводу, что использование таких методов действительно приносит пользу пациентам с неврологическими и психическими расстройствами. [ 7 ]
ТМС была одобрена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для лечения тяжелых депрессивных расстройств, которые не реагируют на пероральные препараты (антидепрессанты). [ 24 ] Клинические испытания также показали положительные результаты в отношении улучшения состояния при обсессивно-компульсивном расстройстве (ОКР) , посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении . [ 25 ] ТМС также исследовалась на предмет ее потенциального использования при лечении хронической боли и реабилитации после инсульта. [ 26 ]
tDCS также дала положительные результаты в лечении таких расстройств, как депрессия, тревога, хроническая боль и реабилитация после инсульта. [ 27 ] Однако таких доказательств все еще недостаточно для полного внедрения в клиническую практику, и поэтому они не получили одобрения FDA. Подобные исследования требуют дальнейшего изучения. [ 28 ]
tACS аналогичны этому; имеющие многообещающие результаты в клинических испытаниях, но недостаточно исследований и понимания механизмов для дальнейшего внедрения их в клиническую практику. [ 29 ]
Неврологические расстройства
[ редактировать ]Мозжечковая атаксия
[ редактировать ]Мозжечковая атаксия представляет собой сложную группу дегенеративных заболеваний, которые нарушают произвольные движения и связаны с мозжечком. [ 7 ] Мозжечок играет важную роль в координации движений, равновесии и осанке, а его дисфункция приводит к мозжечковой атаксии. [ 7 ] В настоящее время не существует эффективных , модифицирующих заболевание . методов лечения этого заболевания [ 7 ] Тем не менее, NICS продемонстрировал потенциал в качестве терапевтического подхода для устранения клинических симптомов пациентов с этими изнурительными расстройствами. [ 7 ] Применение методов NICS, таких как TMS и tDCS, позволяет облегчить симптомы за счет улучшения двигательной функции, хотя необходимы дальнейшие исследования, прежде чем их можно будет широко использовать в клиническом контексте. [ 7 ]
Дистония
[ редактировать ]Дистония — многостороннее заболевание, возникающее из-за дисфункции мозжечка и характеризующееся развитием неконтролируемых мышечных сокращений. [ 30 ] Способность восстанавливать функциональные процессы мозжечка после нарушений позволяет предположить, что НИКС является потенциальным методом лечения, помогающим контролировать эти симптомы у некоторых пациентов. [ 30 ] Подход TMS и tDCS обеспечивает новую цель лечения, однако эффективность использования NICS в этих параметрах не определена. [ 30 ]
Психические расстройства
[ редактировать ]Шизофрения
[ редактировать ]Шизофрения — психотическое расстройство , возникающее в результате поражения мозжечка и характеризующееся галлюцинациями, искаженным мышлением и бредом. [ 31 ] Метод NICS tDCS обычно применяется при шизофрении для облегчения симптомов и улучшения когнитивных, социальных, поведенческих и эмоциональных функций. [ 31 ] Однако необходимы клинические испытания для изучения возможного терапевтического потенциала tDCS при шизофрении. [ 31 ]
Преимущества
[ редактировать ]НИКС — более безопасный вариант лечения в отличие от инвазивных процедур и вариантов лечения, требующих разрезов и анестезии. [ 7 ] Эти характеристики делают его относительно безопасным и несложным в применении. NICS позволяет пациентам проходить лечение без необходимости госпитализации или применения седативных препаратов, поскольку процедура часто проводится в амбулаторных условиях. [ 7 ] Это особенно полезно для пациентов, которые выбирают нетрадиционные методы лечения (избегают хирургического вмешательства или использования лекарств).
НИКС считаются экономически эффективным вариантом для пациентов. Стоимость этих методов лечения может варьироваться в зависимости от параметров для отдельного пациента, хотя в совокупности это все равно экономически эффективный вариант, если альтернативой является непрерывное лечение или обращение к хирургическому вмешательству. [ 28 ]
Несмотря на ограниченность информации и исследований, доступных по этой теме, NICS не обладает потенциалом в области медицины для лечения различных нейрональных и психических расстройств.
Ограничения и побочные эффекты
[ редактировать ]Несмотря на то, что препарат считается в основном безопасным, побочные эффекты все же существуют; которые влияют на решение пациентов продолжить эту форму лечения. Наиболее распространенные побочные эффекты являются легкими и преходящими и включают головные боли, дискомфорт кожи головы и ощущение покалывания. Однако сообщалось о более серьезных побочных эффектах, включая индуцированные судороги, боль, обмороки , преходящую индукцию гипомании , потерю слуха, преходящие нарушения рабочей памяти и т. д. [ 32 ]
Такие последствия обусловлены отсутствием исследований, в частности информации об эффективности и наиболее оптимальном методе лечения. Методы создания оптимальных параметров, таких как интенсивность, целевая область магнитного поля и тока, длительность импульсов и тип лечения, до сих пор не определены. Таким методам (особенно RMS и tDCS) не хватает специфической направленности на определенные области, что, таким образом, влияет на другие области мозга, которые в противном случае не требуют вмешательства. [ 33 ] Кроме того, включенные методы не применимы ко всем пациентам. Существует большая межиндивидуальная вариабельность реакции на стимуляцию мозжечка, после чего требуется расчет и определение конкретной целевой области для пациента. [ 7 ] Эта информация все еще неубедительна и требует дальнейших исследований, чтобы определить, как ее оптимально определить.
Отмеченная выше проблема неопределенной дозы (время и технические параметры поля) для соответствующей и здоровой стимуляции может разрушить здоровые клетки во время процедуры лечения. Во многих современных неинвазивных электрических и магнитных методах терапии стимуляция предполагает чрезмерное воздействие на пациента интенсивного поля, которое в разы и даже на порядки превышает естественные токи и электромагнитные поля в мозге.
Из-за отсутствия стандартизации в протоколе проведения этих вмешательств, NICS в настоящее время не подходят и не рекомендуются для применения в клинической практике. [ 9 ] Для того чтобы лечение было эффективным, для каждого пациента необходимо применять определенные протоколы, что непрактично в широкой популяции. Из-за ограниченных и неоднозначных выводов исследований как пациенты, так и практикующие врачи могут неохотно использовать эти неинвазивные методы и инвестировать в них. Вместо этого предпочтительны более традиционные, инвазивные методы; включая пероральные препараты или практическую терапию. [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]- Глубокая стимуляция мозга
- Транскраниальная стимуляция переменным током (ТАКС)
- Транскраниальная стимуляция случайным шумом (тРНС)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Гримальди Дж., Аргиропулос Г.П., Берингер А., Сельник П., Эдвардс М.Дж., Ферруччи Р. и др. (февраль 2014 г.). «Неинвазивная стимуляция мозжечка — консенсусный документ» (PDF) . Мозжечок . 13 (1): 121–138. дои : 10.1007/s12311-013-0514-7 . ПМИД 23943521 . S2CID 8500033 .
- ^ Jump up to: а б ван Дун К., Манто М. (июнь 2018 г.). «Неинвазивная стимуляция мозжечка: движение к клиническому применению при мозжечковых и экстрамозжечковых расстройствах» . Мозжечок . 17 (3): 259–263. дои : 10.1007/s12311-017-0908-z . ПМИД 29282616 .
- ^ Минкс Е., Копикова М., Маречек Р., Стрейтова Х., Барес М. (июнь 2010 г.). «Транскраниальная магнитная стимуляция мозжечка» . Биомедицинские документы медицинского факультета Университета Палацкого, Оломоуц, Чехословакия . 154 (2): 133–139. дои : 10.5507/bp.2010.020 . ПМИД 20668494 .
- ^ Дерстин Т., Ланоча К., Уолстром С., Хаттон Т.М. (ноябрь 2010 г.). «Транскраниальная магнитная стимуляция при большом депрессивном расстройстве: прагматический подход к внедрению ТМС в клиническую практику». Анналы клинической психиатрии . 22 (4 доп.): С4-11. ПМИД 21180663 .
- ^ Хэ Л., Го Ц.Ф., Ху Ю., Тан Х.Х., Чэнь Ю., Ван Ч.Х. и др. (2023). «Библиометрический и визуализированный анализ неинвазивной стимуляции мозжечка с 1995 по 2021 год» . Границы в неврологии . 17 : 1047238. дои : 10.3389/fnins.2023.1047238 . ПМЦ 10102618 . ПМИД 37065918 .
- ^ Финисгерра А., Боргатти Р., Ургези С. (2019). «Неинвазивная стимуляция мозга для реабилитации детей и подростков с нарушениями нервно-психического развития: систематический обзор» . Границы в психологии . 10 : 135. дои : 10.3389/fpsyg.2019.00135 . ПМК 6373438 . ПМИД 30787895 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Бенусси А, Паскуаль-Леоне А, Боррони Б (март 2020 г.). «Неинвазивная стимуляция мозжечка при нейродегенеративной атаксии: обзор литературы» . Международный журнал молекулярных наук . 21 (6): 1948. doi : 10.3390/ijms21061948 . ПМЦ 7139863 . ПМИД 32178459 .
- ^ У ЗЫ, Ван ЮК, Вэнь XP, Ван МЮ, Ван ЛН, Лу ЛМ, Ли КБ (сентябрь 2022 г.). «Улучшает ли неинвазивная стимуляция мозжечка баланс и функцию ходьбы у пациентов с инсультом: метаанализ рандомизированных контролируемых исследований» . Лекарство . 101 (36): е30302. дои : 10.1097/MD.0000000000030302 . ПМЦ 10980459 . ПМИД 36086722 . S2CID 252167479 .
- ^ Jump up to: а б Ферруччи Р., Мамели Ф., Гуиди И., Мракич-Споста С., Вергари М., Марселья С. и др. (август 2008 г.). «Транскраниальная стимуляция постоянным током улучшает память распознавания при болезни Альцгеймера». Неврология . 71 (7): 493–498. дои : 10.1212/01.wnl.0000317060.43722.a3 . ПМИД 18525028 . S2CID 8276957 .
- ^ Ди Нуццо С, Руджеро Ф, Кортезе Ф, Кова И, Приори А, Ферруччи Р (2018). «Неинвазивная стимуляция мозжечка при заболеваниях мозжечка». Целевые препараты для лечения ЦНС и неврологических расстройств . 17 (3): 193–198. дои : 10.2174/1871527317666180404113444 . ПМИД 29623859 . S2CID 4775439 .
- ^ «Транскраниальная магнитная стимуляция при депрессии – обзор доказательств» . Центр психологических сцен . 21 марта 2023 г. Проверено 13 апреля 2023 г.
- ^ «Международный фонд ОКР | Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) при ОКР» . Международный фонд ОКР . Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ Зибнер Х.Р., Хартвигсен Г., Кассуба Т., Ротвелл Дж.К. (октябрь 2009 г.). «Как транскраниальная магнитная стимуляция изменяет активность нейронов в мозге? Значение для исследований познания» . Кора; Журнал, посвященный изучению нервной системы и поведения . 45 (9): 1035–1042. дои : 10.1016/j.cortex.2009.02.007 . ПМЦ 2997692 . ПМИД 19371866 .
- ^ «Как работает ТМС?» . Кафедра психиатрии . Проверено 13 апреля 2023 г.
- ^ «ТМС (Транскраниальная магнитная стимуляция): что это такое» . Кливлендская клиника . Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) для лечения симптомов депрессии: Американский центр ТМС: специалисты по ТМС» . www.americastms.com . Проверено 13 апреля 2023 г.
- ^ Тейр Х., Холлоуэй А.Л., Ньюпорт Р., Смит А.Д. (2017). «Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS): руководство для начинающих по проектированию и внедрению» . Границы в неврологии . 11 : 641. дои : 10.3389/fnins.2017.00641 . ПМК 5702643 . ПМИД 29213226 .
- ^ Д'Урсо Г., Бруззезе Д., Ферруччи Р., Приори А., Паскотто А., Галдеризи С. и др. (2015). «Транскраниальная стимуляция постоянным током при гиперактивности и несоблюдении требований при аутистическом расстройстве». Всемирный журнал биологической психиатрии . 16 (5): 361–366. дои : 10.3109/15622975.2015.1014411 . ПМИД 25800799 . S2CID 39786973 .
- ^ Ниче М.А., Паулюс В. (2011). «Транскраниальная стимуляция постоянным током - обновление 2011 г.». Восстановительная неврология и неврология . 29 (6): 463–492. дои : 10.3233/RNN-2011-0618 . ПМИД 22085959 .
- ^ Гримальди Дж., Манто М. (июнь 2012 г.). «Топография дефицитов мозжечка у человека». Мозжечок . 11 (2): 336–351. дои : 10.1007/s12311-011-0247-4 . ПМИД 21240580 . S2CID 17468515 .
- ^ Jump up to: а б Клатцо I (2003). «Сесиль и Оскар Фогт: значение их вклада в современную нейробиологию» . Куроива Т., Бэтманн А., Черницкий З., Хофф Дж.Т. (ред.). Отек мозга XII . Том. 86. Вена: Шпрингер Вена. стр. 29–32. дои : 10.1007/978-3-7091-0651-8_6 . ISBN 978-3-7091-7220-9 . ПМИД 14753398 . Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ Любер Б., МакКлинток С.М., Лисанби С.Х. (март 2013 г.). «Применение транскраниальной магнитной стимуляции и магнитосудорожной терапии в изучении и лечении нарушений, связанных со старением мозга» . Диалоги в клинической неврологии . 15 (1): 87–98. doi : 10.31887/DCNS.2013.15.1/bluber . ПМЦ 3622472 . ПМИД 23576892 .
- ^ Донг Л, Ма В, Ван Ц, Пан Х, Ван Ю, Хан С, Мэн П (27 апреля 2022 г.). «Влияние повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции коры глотания мозжечка на активность нейронов головного мозга: фМРТ-исследование в состоянии покоя» . Границы человеческой неврологии . 16 : 802996. дои : 10.3389/fnhum.2022.802996 . ПМК 9094708 . ПМИД 35572005 .
- ^ Центр устройств и радиологического здоровья (25 марта 2021 г.). «Системы повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции (мТМС) — Руководство по специальным средствам контроля класса II для промышленности и персонала FDA» . FDA .
- ^ Алеман А (август 2013 г.). «Использование повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции для лечения в психиатрии» . Клиническая психофармакология и неврология . 11 (2): 53–59. дои : 10.9758/cpn.2013.11.2.53 . ПМЦ 3766755 . ПМИД 24023548 .
- ^ Джордж М.С., Лисанби С.Х., Сакейм Х.А. (апрель 1999 г.). «Транскраниальная магнитная стимуляция: применение в нейропсихиатрии». Архив общей психиатрии . 56 (4): 300–311. дои : 10.1001/archpsyc.56.4.300 . ПМИД 10197824 .
- ^ Хао В, Лю Ю, Гао Ю, Гун Х, Нин Ю (18 января 2023 г.). «Транскраниальная стимуляция постоянным током для лечения постинсультной депрессии: систематический обзор» . Границы в неврологии . 13 : 955209. дои : 10.3389/fneur.2022.955209 . ПМЦ 9893893 . ПМИД 36742053 .
- ^ Jump up to: а б Биксон М., Гроссман П., Томас С., Занноу А.Л., Цзян Дж., Аднан Т. и др. (14 июня 2016 г.). «Безопасность транскраниальной стимуляции постоянным током: обновленная информация, основанная на фактических данных, 2016 г.» . Стимуляция мозга . 9 (5): 641–661. дои : 10.1016/j.brs.2016.06.004 . ПМК 5007190 . ПМИД 27372845 .
- ^ Херрманн К.С., Рах С., Нойлинг Т., Стрюбер Д. (2013). «Транскраниальная стимуляция переменным током: обзор основных механизмов и модуляции когнитивных процессов» . Границы человеческой неврологии . 7 : 279. дои : 10.3389/fnhum.2013.00279 . ПМЦ 3682121 . ПМИД 23785325 .
- ^ Jump up to: а б с Грец Л., Брэднэм Л. (1 декабря 2013 г.). «Неинвазивная стимуляция мозжечка при дистонии». Трансляционная нейронаука . 4 (4): 458–465. дои : 10.2478/s13380-013-0143-0 . hdl : 10453/116296 . ISSN 2081-6936 . S2CID 55216707 .
- ^ Jump up to: а б с Лайди С, Левенес С, Суарес-Перес А, Феврие С, Дюран Ф, Буазиз Н, Джануэль Д (17 марта 2020 г.). «Когнитивное влияние неинвазивной стимуляции мозжечка у пациента с шизофренией» . Границы в психиатрии . 11 : 174. doi : 10.3389/fpsyt.2020.00174 . ПМК 7090138 . ПМИД 32256404 .
- ^ «Велько Дублевич» . Колледж гуманитарных и социальных наук . Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ Спаринг Р., Моттаги FM (апрель 2008 г.). «Неинвазивная стимуляция мозга с помощью транскраниальной магнитной стимуляции или стимуляции постоянным током (TMS / tDCS) - от понимания памяти человека до терапии ее дисфункции». Методы . 44 (4): 329–337. дои : 10.1016/j.ymeth.2007.02.001 . ПМИД 18374276 .