

在神经科学和医学快速发展的当下,前沿技术正悄然改变疾病治疗与大脑研究的格局,经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)便是其中之一。这项技术虽听起来陌生,却有着极为广阔的应用前景,正逐渐成为大脑健康领域的有力助手。
什么是TMS?
TMS由Barker等[1]于1985年创立,基于电磁感应与电磁转换原理,用刺激线圈瞬变电流产生的磁场穿透颅骨,产生感应电流刺激神经元引发一系列生理、生化反应。作为非侵入性刺激技术,TMS 作用于人脑引起神经活动的改变,可检测到运动诱发电位、脑电活动变化、脑血流、代谢和大脑功能状态改变。其微观作用包括细胞膜电位、动作电位、神经递质、受体、突触、神经可塑性发生变化。

想象一下,大脑就像一个庞大而精密的电路系统,神经元则是其中的一个个“小开关”。TMS就像是一个特殊的“遥控器”,可以通过磁场,在不损伤大脑组织的前提下,远程调控这些“小开关”,让大脑的“电路”恢复正常工作状态。

TMS有什么作用?
TMS通过电磁感应产生的脉冲磁场,影响脑内物质代谢并调节神经功能。
研究发现 TMS 可以:
诊断作用
TMS最初的应用,主要用于测定运动诱发电位、中枢运动传导时间等,目前已广泛应用于临床,基本替代了电刺激测定运动诱发电位。此外,测定运动阈值、皮质静息期、皮质内抑制、皮质内易化可反映运动通路及运动调控中的不同损害,对疾病的诊断和鉴别诊断起辅助作用。如帕金森患者震颤侧肢体的中枢运动传导时间缩短,提示过度易化现象;同时,皮质静息期缩短,提示皮质内抑制减弱,且与病情严重程度及治疗效果相关[2]。而肌萎缩侧索硬化患者中枢运动传导时间延长,提示皮质脊髓束损害。
治疗作用
(1) 诱导动作电位的产生,改变局部皮层的兴奋性和皮质脊髓束的活性,进而降低肌张力,促进运动能力的提高[3]。
(2) 减轻脑缺血再灌注后神经元的损伤和凋亡,加快神经递质的传递,调节局部的脑灌注和代谢,增强神经元的可塑性[4]。
(3) 影响蛋白质合成、细胞形态和酶的活性等,调节细胞增殖,促进脑源性神经生长因子的表达和神经元突起的生长[5]。
TMS的优势是什么?
1.TMS作为一种非侵入性的神经电生理刺激技术,具有无痛、无创、不衰减、局部作用、安全有效、操作简便的优点;相对于药物治疗,其起效快、副作用小、不易成瘾。
2.有别于电刺激、手法治疗等外周刺激途径,TMS通过对中枢直接刺激、靶向治疗,有效促进中枢神经的功能重塑或代偿,提高康复效果。

TMS治疗安全吗?
TMS可以无衰减穿过头皮及颅骨,具有无创、无痛和安全特点,在脑瘫患者评估和治疗领域正逐渐被广大研究学者所认可。对TMS设备的审查表明,单个或成对脉冲对脑组织的损伤是不太可能的[6]。TMS的最强磁场是1.5-2T,低于MRI和其他临床研究扫描的T的场强度[7]。虽然TMS与MRI相比靶目标更局限,但磁场体积小,且随距离增加成倍地减小,因此使位于线圈厘米之外的组织不受影响。当然它也有其绝对禁忌证和相对禁忌证[8]。
绝对禁忌证:
人工耳蜗或颅内植入物,因其可受激发产热造成组织损伤,甚至可能发生移位和退磁。
相对禁忌证包括:
1.颅内压增高、颅内感染和出血性疾病的急性期、癫痫病史(谨慎使用高频强刺激)等;
2.装有心脏金属膜和心脏起搏器者禁止使用;
3.有颅内感染或颅内肿瘤患者;
4.生命特征不完整者、发热患者;
5.有磁疗不良反应者;
6.<2岁的患儿应慎用,如确有必要应用,需要听力保护(如佩戴耳塞);
7.囟门未闭的脑瘫患儿皮质兴奋性较高,治疗时不适感增加、配合度较差。即使患儿>2岁,若囟门未闭也应慎重使用TMS;
8.孕妇慎用。

在科技日益发展的今天,TMS作为一种非侵入性、无痛且相对安全的治疗技术,为儿童神经系统疾病的评定与治疗提供了一种新的技术手段,未来针对其对儿童神经疾病的治疗效应及可能机制还需进一步研究。

参考文献
[1]Barker AT,Jalinous R,Freeston IL.Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex[J].Lancet,1985,1 (8437) : 1106-1107.
[2]Siefan K, Kunesch E , Cohen LG. lnduction of plasticity in the human motor cortex by paired associative stimulation[J].Brain .2000,123 P3:572-584.
[3]Gorsler A,Biumer T, Weiller C. Interhemispheric effects of high and low frequency rIMS in healthy humans [J].Clin Neurophysiol,2003,114(10):1800-1807.
[4]Yang J,Liang R,Wang L. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) improves the gait disorders of rats under simulated microgravity conditions associated with the regulation of motor cortex [J].Front Physiol,2021,12:58 7515.
[5]Charles JJ,Funke k. Repetitive transcranial magnetic stimulation reverses reduced excitability of rat visual cortex induced by dark rearing during early critical period[J].Dev Neurobiol,2020,80(11-12):399.410.
[6]Gilbert DL,Garvey MA,Bansal AS, Should transcranial magnetic stimulation research in children be considered minimal risk [J].ClinNeurophysiol,2004,115 (8):1730-1739.
[7]吴野,巩尊科. 经颅磁刺激在脑瘫患儿康复治疗中的应用[J].中华物理医学与康复杂志.2020,42(11):1046-1048.
[8]Rossi S,Antal A,Besmann S,Bikson M,Brewer C.Safely and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations , with updates on training,ethical and regulatory issues :expert guidelines [J].Clin Neumphysiol,2021,132(1):269-306.
[9]武娟利,孙艳萍. 多媒体感觉及言语训练联合经颅磁刺激对孤独症谱系语言障碍儿童的影响[J]. 海南医学,2021,32(1):57-60.
[10]Trippe J, Mix A, Aydin-Abidin S, Funke K, & Benali A. Theta burst and conventional low-frequeney rTMS differentially affect GABAcrgic neurotransmission in the rat cortex[J]. Exp Brain Res, 2009,199(3-4):411-421.
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