Транскранијална магнетна стимулација - биологија
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Антибиотици од бактерии
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Транскранијална магнетна стимулација
На транскранијална магнетна стимулација, кратко ТМС, е технологија која користи силни магнетни полиња за стимулирање, како и за инхибиција на областите на мозокот. Ова го прави ТМС корисна алатка при невронаучно истражување. Покрај тоа, транскранијалната магнетна стимулација се користи во ограничен степен во невролошката дијагностика или се предлага за третман на невролошки заболувања како што се тинитус, апоплексија, епилепсија или Паркинсонова болест, како и во психијатрија за третман на афективни нарушувања, пред сè депресија, но и од шизофренија. Првите спроведени студии сè уште не покажуваат до кој степен се оправдани понекогаш доста високите клинички очекувања за транскранијална магнетна стимулација. [1]
Историјат на ТМС
Прв транскранијален (v. Латински транскранијален = преку черепот) Лекарот и физичар quesак-Арсен д'Арсонвал постигна магнетна стимулација на крајот на 19 век на колеџот Франс во Париз. Тој користел високонапонски калеми, како што се користат во електричните централи, за да ги стимулира себе си и неговите испитаници и на тој начин можеше да докаже дека променливото магнетно поле предизвикува проток на струја во човечките ткива. Потоа следуваа експерименти со многу големи калеми, главно извршени во само-експерименти, кои честопати целосно ја затвораа главата на испитаниците. Тест-лицата видоа жив фосфен (магнетофосфен) и доживеаа нарушувања на циркулацијата и напади на вртоглавица до губење на свеста. Најновите истражувања претпоставуваат дека наб observedудуваните ефекти не настанале преку стимулација на мозокот, туку преку директна стимулација на оптичките нерви и мрежницата. [2]
На Универзитетот во Шефилд, Ентони Баркер ја претстави модерната варијанта на транскранијална магнетна стимулација во 1985 година. Може да се пронајде во техничкиот развој на кондензатори со високи перформанси и користи значително помали калеми кои само го стимулираат мозочниот кортекс во мала област. Оттогаш, магнетната стимулација на кортексот во близина на черепот е практично непријатна за испитаниците или пациентите и технички (алудирајќи на Шерлок Холмс) „Самата едноставност“. [3]
основи на техниката
ТМС го користи физичкиот принцип на електромагнетна индукција. Магнетната калем поставена тангентно на черепот генерира кратко магнетно поле од 200 до 600 µs траење со густина на магнетски флукс до 3 Tesla. Резултирачката промена на електричниот потенцијал во церебралниот кортекс во близина на черепот предизвикува деполаризација на невроните со активирање на потенцијали за акција. Како прво приближување, јачината на ова електрично поле се намалува експоненцијално со растојанието од серпентина и зависи од својствата на кондензаторската струја и серпентина. Струјата во серпентина достигнува повеќе од 15,000 ампери. Се користат таканаречени тркалезни калеми и двојни калеми. Вториот се состои од два кружни калеми, кои се допираат или се преклопуваат на работ. Како резултат, магнетното поле на обете под-калеми е надредено во средниот дел на серпентина и со тоа се засилува. Заради нивната форма, двојните калеми се познати и како калеми од осум или пеперутки.
Во однос на електротехниката, обичните магнетни стимулатори генерално прават разлика помеѓу монофазни и двофазни кола. Резонантното коло се напојува од кондензатор со високи перформанси и се затвора преку прекинувач за исправувач компатибилен со голема струја (тиристор). По половина осцилација, сегашната насока на осцилирачкиот круг е обратна (струјата "возвраќа"). Во монофазното коло, кондензаторот го менува поларитетот по четвртина осцилација и затоа не може да се наполни со струјата што осцилира назад. Наместо тоа, тековната осцилација е пресретната од исправувачка диода и електричен отпорник и се намалува експоненцијално. Во бифазното коло, од друга страна, кондензаторот се полни од струјата што осцилира назад преку исправувачка диода до под-максимален капацитет и се исклучува по половина осцилација. Според тоа, во серпентина, експоненцијално струја на распаѓање резултира во монофазно коло, а во двофазното коло струја што е слична на пригушен целосен синусен бран.
Исто така, се прави разлика помеѓу стимулација со индивидуални импулси на магнетно поле и стимулација со пулсни пукнатини, т.н. повторувачка магнетна стимулација (rTMS). За rTMS, главно се користат бифазни текови на пулсот на струјата. Денес технички се можни спасоноси до 100 Hz. Денес, rTMS е главно ограничен со загревање на серпентина. Се работи на развој на ладени калеми.
ефект
Магнетната стимулација доведува до активирање на акциони потенцијали во мозокот. И покрај интензивните истражувања, бидејќи методот е воведен во 1985 година, точниот механизам сè уште не е целосно разбран.
Над одредена јачина на магнетно поле, се создава доволно силно електрично поле во церебралниот кортекс во близина на черепот за да се деполаризираат невроните. Оваа деполаризација најверојатно ќе се случи на аксонот. Ако индуцираното електрично поле работи во правец на аксонот, потребната јачина на магнетното поле е најмала. Јачината на магнетното поле што е потребна за да има ефект врз невронот се нарекува праг на возбуда во неврофизиологијата. Нервните завршетоци, гранките и, пред сè, свиоците имаат особено низок праг на возбуда.
апликација
ТМС се користи во невронаучно истражување, неврологија и психијатрија. Краткорочното нарушување на мал регион на мозокот со цел да се испита неговата физиолошка функција е од посебен научен интерес. Со магнетна стимулација, може да активирате грчеви на мускулите преку моторниот кортекс, и може да генерирате фосфени, но и скотоми, над визуелниот кортекс. RTMS на мозочните региони кои се одговорни за јазикот може да доведе до влошување на способноста на испитаниците да се изразат неколку минути.
Клинички апликации главно се ограничени на единечни импулси над моторниот кортекс или на повторувачка стимулација:
Во научно истражување опсегот на апликации е поширок.
Ризици и несакани ефекти
Субјектите на тестот и пациентите кои се соочуваат со ТМС треба да разговараат со нивниот лекар за ризици и несакани ефекти. Ризиците и несаканите ефекти опишани овде можат да дадат преглед само. Лекарот што лекува треба да одлучи во секој поединечен случај дали некое лице е погодно за ТМС или не.
Од воведувањето на магнетна стимулација во 1985 година, речиси и да не се забележани несакани ефекти. Најчестиот несакан ефект е привремена главоболка, која се јавува главно кога се стимулираат мускулите. Сепак, од повеќето стравови е многу реткото активирање на епилептичен напад во rTMS. Поради оваа причина, строгите регулативи за примена на ТМС беа изготвени со консензус во 1998 година. Сепак, поновите протоколи со посилен ефект како што е стимулацијата на тетан сè уште не се земени предвид во овој консензус, што значи дека ризиците од оваа стимулација досега биле тешко да се пресметаат.
Понатаму, особено ретки, несакани ефекти мора да се откријат преку понатамошно внимателно и долгорочно набудување за време и по употребата на ТМС во истражувањето и клиниките. Само поради оваа причина, оваа листа не може да биде целосна.