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<经颅磁刺激>在神经科学的应用 治疗癫痫的方法

导读:经颅磁刺激术已经成为治疗神经系统疾病的一种重要技术,经颅磁刺激对认知功能、神经网络、神经疾病的诊治等研究提供了新的工具。

一、经颅磁刺激术原理

经颅磁刺激术是基于法拉第的电磁原理,将电磁铁或者电感应器放在靠近颅骨的位置,并在数毫秒内通过快速变化的电流进而产生可以穿透头皮及颅骨的变化磁场。

这一场强不断变化的磁场就可以使线圈下方的局部大脑皮质产生持续数百微秒的电流;而电感器的位置决定了其最大电流密度的发生区域,在这些区域中感应电场激活相应区域皮质神经元及皮质下神经元轴突。

经颅磁刺激术的模式

根据TMS刺激脉冲不同,可以将TMS分为三种刺激模式,即单脉冲TMS (single-pulse TMS,sTMS)、双脉冲TMS (paired-pulse TMS,pTMS)以及重复性TMS(repetitive TMS,rTMS)。

单脉冲经颅磁刺激术

sTMS由手动控制无节律脉冲输出,也可以激发多个刺激,但是刺激间隔较长(例如10 秒),多用于常规电生理检查。

双脉冲经颅磁刺激术

pTMS以极短的间隔在同一个刺激部位连续给予两个不同强度的刺激,或者在两个不同的部位应用两个刺激仪,多用于研究神经的易化和抑制作用。

重复性经颅磁刺激术

rTMS分为高频和低频两种,则需要设备在同一个刺激部位给出慢节律低频或快节律高频刺激,rTMS通过改变刺激频率而分别达到兴奋或抑制局部大脑皮质功能的目的;

高频率、高强度rTMS可产生兴奋性突触后电位总和,导致刺激部位神经异常兴奋;而低频刺激的作用则相反,通过双向调节大脑兴奋与抑制功能之间的平衡来治疗疾病;

rTM刺激对局部皮质以及神经网络之间的联系产生多重影响,对于不同病人的大脑功能状况,需要采用不同的刺激部位、线圈方向、强度、频率进行个体化调节,才能取得良好的治疗效果。

 

经颅磁刺激

 

二、经颅磁刺激术治疗癫痫

很多神经系统疾病均存在大脑皮质神经元结构或功能的异常,而重复TMS(rTMS)则可以改变神经元兴奋性,这使得rTMS在神经疾病的治疗中得到广泛的应用。

癫痫的发病机制是由于神经元兴奋性升高导致的异常放电,而低频rTMS可以抑制这种病态的兴奋性升高。

临床上约30%左右的癫痫患者因药物治疗无效或不耐受接受抗癫痫药物的不良反应而发展成为难治性癫痫;手术也只适合部分患者,rTMS以其操作简便、安全可靠、无痛、无损伤等特点易被患者接受。

经颅磁刺激术是一种潜在的治疗方法

在癫痫患者中运用TMS最大的风险是可能诱发癫痫发作,国外临床研究显示,经颅磁刺激技术可改善难治性癫痫患者的发作状况且安全性高,癫痫发作形式都与患者本身的典型发作相似,且没有发现长期的不良反应。

近年来国内外学者根据不同刺激区域或靶点的选择,探索适宜刺激参数,应用rTMS来治疗那些无手术指征、不愿接受手术或手术失败的难治性癫痫患者,并已取得初步成果。

rTMS为癫痫患者特别是难治性癫痫患者提供了一种新的潜在治疗方法,但仍需进一步探索。

 

经颅磁刺激

 

三、经颅磁刺激术在神经科学领域的应用

TMS自发明以来已有20余年,现在已经成为研究神经科学的重要工具,其中重复TMS具有类似长时程增强及长时程抑制的调节神经元兴奋性的作用,在治疗神经精神疾病上的尝试已经取得很多成果,例如重复TMS改善抑郁症状及促进脑卒中后神经功能恢复的疗效已得到肯定;

此外单脉冲TMS治疗偏头痛也取得了令人瞩目的研究成果。TMS在治疗帕金森病、癫痫等疾病方面研究结果不尽一致,而在治疗神经痛、耳鸣等疾病时虽然研究结果一致,但研究样本量不足,这些都需要积累更多高质量的循证医学证据。

经颅磁刺激术的价值

TMS作为相对无痛、无创的电生理技术,在研究癫痫病理生理机制和抗癫痫药物引起的大脑皮质网络兴奋性改变方面具有一定价值;

联合其他检查技术,如脑磁图、功能磁共振技术等,TMS可用于癫痫术前语言区和致痫灶的辅助定位。

近年来随着神经导航系统的应用,TMS的空间分辨率明显提高,解决了TMS的定位问题,为进一步研究和临床应用提供了便利。

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