Транскраниальная магнитная стимуляция головного мозга

 В эпоху Нового времени с расцветом естественно-научной мысли особое внимание стало уделяться «животному электричеству». Пытливые умы были взбудоражены опытами Луиджи Гальвани, который заставил сокращаться лапку лягушки. Позже, с появлением «вольтова столба», всякий, считающий себя современным человеком и естествоиспытателем, проводил подобные эксперименты. Физические свойства мышечной ткани исследовались с помощью тока, и апофеозом «подобия Творцу» считался опыт, при котором импульс постоянного тока заставлял сокращаться мышцы трупа.

С развитием электротехники и появлением опытов Фарадея появилось новое оборудование, которое позволяло получать магнитные поля с помощью тока, и наоборот. Так, постепенно родилась идея использования не непосредственно электрического тока, а магнитного поля для воздействия на участки коры головного мозга. Ведь магнитное поле рождает электрический ток, а уже он вызывает различные процессы в организме. Именно с этой идеи родился метод, получивший название транскраниальная магнитотерапия. Что это такое, и как определяет его наука?

Определение

ТКМС, или транскраниальная магнитная стимуляция – это способ, применяющийся в научной и клинической практике, который позволяет без боли и наведения электрического тока на расстоянии стимулировать кору головного мозга магнитным полем, получая различные ответы на воздействие коротких импульсов магнитного поля. Этот метод применяется как для диагностики, так и для лечения некоторых видов заболеваний.

Суть методики и механизм действия

Прибор для электромагнитной стимуляции мозга основан на принципе возбуждения электромагнитной индукции. Известно свойство тока, проходя через катушку индуктивности, рождать магнитное поле. Если подобрать характеристики тока и катушки так, чтобы магнитное поле было сильным, а вихревые токи минимальными, то перед нами и будет аппарат ТКМС. Основная последовательность событий может быть такой:

Блок прибора генерирует импульсы высокоамплитудных токов, разряжая конденсатор, когда происходит замыкание высоковольтного сигнала. Конденсатор отличает большая сила тока и высокое напряжение – эти технические характеристики очень важны для получения сильных полей.

Эти токи направляются в ручной зонд, на котором расположен генератор магнитного поля – индуктор.

Зонд перемещается очень близко от кожи головы, поэтому порождаемое магнитное поле мощностью до 4 Тесла передается на кору головного мозга.

Современные индукторы имеют принудительное охлаждение, поскольку они все равно сильно нагреваются вследствие вихревых токов. Касаться тела пациента ими нельзя – можно получить ожог.

Четыре тесла – это очень внушительная величина. Достаточно сказать, что это превышает мощность высокопольного МРТ-томографа, которые дают по 3 Тл на большом кольце электромагнитов. Эта величина сравнима с данными больших дипольных магнитов Большого адронного коллайдера.

Стимуляция может проводиться в разных режимах – однофазном, двухфазном и так далее. Можно выбрать тип катушки индуктора, которые позволяют дать различно сфокусированное магнитное поле на различную глубину мозга.

В коре порождаются вторичные процессы – деполяризация мембран нейронов и генерация электрического импульса. Метод ТМС позволяет, перемещая индуктор, добиться стимуляции различных участков коры и получить разный ответ.

Транскраниальная магнитная стимуляция требует расшифровки результатов. Пациенту направляются серии различных импульсов, а результатом является выявление минимального порога моторного ответа, его амплитуда, время задержки (латентность) и прочие физиологические показатели.

Если врач воздействует на кору, то в результате могут сокращаться мышцы туловища согласно «двигательному гомункулусу», то есть в соответствии с корковым представительством мышц моторной зоны. Это и есть МВП, или моторные вызванные потенциалы.

Если при этом на нужную мышцу наложить датчики и провести электронейромиографию, то можно «прозвонить» нервную ткань с учетом характеристики наведенного импульса.

Показания к процедуре

Кроме функции исследования, «искусственный» импульс, созданный нейронами, может оказывать лечебное действие при мышечных заболеваниях. У детей с ДЦП процедура ТКМС стимулирует развитие мышц, оказывает положительный эффект при спастичности. Транскраниальная магнитная стимуляция применяется для диагностики и лечения следующих заболеваний:

• рассеянного склероза и других демиелинизирующих заболеваний;
• церебрального атеросклероза, диффузных сосудистых поражений головного мозга;
• последствий ранений и травм головного и спинного мозга;
• радикулопатий, миелопатий, поражения черепно-мозговых нервов (паралич Белла);
• болезни Паркинсона и вторичного паркинсонизма;
• различных деменций (Альцгеймера).

Кроме этого, метод транскраниальной магнитной стимуляции может помочь при диагностике речевых нарушений, при проблемах, связанных с нейрогенным мочевым пузырем, при ангиоцефалгиях (мигрени) и при эпилепсии.

Накоплен солидный опыт (в основном зарубежный), когда эта методика применяется при депрессии, аффективных состояниях и неврозах. Помогает ТКМС и при обсессивно-компульсивных состояниях (навязчивом неврозе). Ее курсовое применение способствует ликвидации психотической симптоматики при обострениях шизофрении, а также при различных галлюцинациях.

Но такой метод, который использует сильные магнитные поля, не может не иметь противопоказаний.

Противопоказания

Несмотря на то, что ТКМС – неинвазивная методика, ее эффектором являются сильные магнитные поля. Нужно помнить, что, в отличие от МРТ, где человеческое тело целиком подвергается воздействию мощного магнитного поля, транскраниальная магнитотерапия генерирует его на расстоянии в несколько сантиметров. Есть ряд серьезных и даже абсолютных противопоказаний к ее проведению, например, ферромагнитные материалы внутри черепа (имплантаты), или слуховые аппараты. Кардиостимулятор также является противопоказанием, но теоретическим, поскольку лишь случайно может оказаться в зоне действия магнитного поля.

В настоящее время появились приборы для глубокой стимуляции мозга, например, при болезни Паркинсона. В данном случае проведение процедуры также противопоказано.

К клиническим противопоказаниям относятся:

• очаговые образования центральной нервной системы, которые могут вызвать эпиприпадок;
• назначение средств, которые могут повысить возбудимость коры головного мозга (и получить синхронный разряд);
• черепно-мозговая травма с длительной потерей сознания;
• анамнестически – припадок или эпилепсия, эпиактивность на энцефалограмме;
• повышенное внутричерепное давление.

Как видно из вышеизложенного, основная опасность – получить синхронный полушарный или тотальный очаг возбуждения нейронов коры, или эпилептический припадок.

О побочных эффектах

Наивно было бы думать, что такое серьезное воздействие, как вторичная индукция нейронного потенциала действия сильным магнитным полем, может протекать без всяких побочных эффектов. К числу наболее часто возникающих состояний относят:

• дискомфорт в желудке и тошнота;
• страх при неожиданных сокращениях мышц;
• покраснение кожных покровов;
• временная потеря речи (при стимуляции зоны Брока), часто сопровождается насильственным смехом;
• боли в мышцах головы и лица;
• головокружение и усталость;
• временная потеря слуха.

Также аппарат применяют крайне осторожно при работе с детьми. Стимулируя моторные акты ребенка, трудно ожидать от него полного контроля и расслабления. Есть опасность, что при случайном проведении зонда с катушкой около сердца аппарат может вызвать нарушение ритма сердца. Обычно магнитное поле вызывает экстрасистолию, и помощи не требуется. Но у пациентов с мерцательной аритмией, при тиреотоксикозе это может привести к ухудшению состояния.

Отзывы пациентов

Транскраниальная магнитная стимуляция – это относительно новая методика. Пациенты привыкли, что все лечебные или диагностические способы исследования не вызывают никаких «незапланированных» движений. ТКМС – это аппарат, который способен утратить веру человека в полный контроль над своим телом. Но есть и иное мнение. Об этом свидетельствуют некоторые отзывы пациентов:

Сергей К., 28 лет, обсессивно-компульсивное расстройство: «… при движениях пластины у меня началась непроизвольная улыбка, потом по всей половине тела прошла волна движения. Рука и нога задвигалась, кулак сжался и разжался. Потом вся эта волна повторилась с другой стороны. Я испугался: появилось нечто, что отобрало у меня самое сокровенное – власть над своим телом, в буквальном смысле. Вдруг этот прибор вложит мне в голову мысль, что нужно убить себя или других людей? Было очень неприятно. Я больше не пойду на эту процедуру: осталось навязчивое впечатление, что прибор «вытянул» часть меня, и она исчезла в его корпусе».

Анна Ю., 33 года, мигрень: «врачи назначили мне процедуру, поскольку я страдала частыми спазмами мозговых сосудов. У меня была тошнота и рвота. Уже после первой процедуры по голове и телу чувствовалось приятное тепло и расслабление. В течение трех дней я ждала приступа, но его не было. Через несколько недель я перестала принимать лекарства, а затем прошел один легкий приступ, и все. Я стала здорова. Правда, пришлось начать питаться, как советовал врач, но я верю, что мне помог аппарат».

Пациенты с различными исходными состояниями, соответственно, по-разному воспринимают это воздействие. Обычно курс составляет от 10 до 15 сеансов длительностью 20 мин каждый.

В заключение нужно сказать, что современный комплекс для стимуляции – это вовсе не санитарка, которая водит над головой пациента индуктивной катушкой по одной ей известной схеме. Это комплекс, который оснащен нейронавигацией и по данным МРТ, загруженным в память, рассчитывает оптимальный режим дозирования импульсов, локализацию катушек и их расстояние. Аппарат проводит во время сеанса пульсоксиметрию и мониторинг ЭКГ (по показаниям) тем пациентам, которым это необходимо.