经颅磁刺激的生理基础以及临床应用
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经颅磁刺激的基础知识及临床应用一、内容概述你知道吗我们的大脑是一个神奇的存在,有时我们需要一些特殊的方法来刺激它,让它更好地工作。
今天我们要聊的经颅磁刺激,就是一种非常有趣且实用的技术。
首先经颅磁刺激是什么?简单来说就是通过磁场来刺激我们的大脑,这种刺激方法无痛、非侵入,相对安全并且可以有效地改变大脑的活动。
你可能会想,这听起来好像科幻电影里的情节,但实际上它已经在我们日常生活中得到了广泛应用。
那么经颅磁刺激是怎么工作的呢?我们知道大脑是由许多神经元组成的,这些神经元就像电线的电路一样,负责传递信息。
经颅磁刺激就是通过磁场产生电流,刺激这些神经元,从而改变大脑的功能。
这就像给大脑发送一个“重启”信号让它重新调整工作状态。
现在经颅磁刺激在医疗领域的应用越来越广泛,比如它可以帮助治疗抑郁症、焦虑症等精神类疾病。
通过刺激大脑,可以改善患者的情绪和精神状态。
此外它还在康复医学、神经系统疾病等领域发挥着重要作用。
甚至在一些认知功能提升方面,如记忆力、注意力等,经颅磁刺激也展现出了巨大的潜力。
经颅磁刺激是一种神奇且实用的技术,它让我们更好地了解大脑,并为其提供了一种新的干预方式。
随着科技的进步,相信经颅磁刺激会在更多领域得到应用,为我们的大脑健康提供更多帮助。
1. 经颅磁刺激(TMS)简介你是不是经常听到“经颅磁刺激”这个词感觉它很神秘,很专业?其实TMS并不是那么遥不可及。
简单来说经颅磁刺激是一种非侵入性的治疗方式,它通过产生强大的磁场来刺激我们的大脑。
这种磁场能够穿透头皮和颅骨,直接作用在大脑的神经元上,从而达到调节大脑功能的目的。
就像我们有时候给身体其他部分做理疗一样,TMS是在给大脑做“理疗”。
它不是用药,也没有副作用,是一种安全有效的治疗方法。
那么TMS是如何工作的呢?它的临床应用又是怎样的呢?让我们在接下来的内容中一一揭晓。
XXX的研究背景及意义TMS,也就是经颅磁刺激技术,听起来好像很高大上,但其实它在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
经颅磁科普资料经颅磁刺激(TMS)是一种非侵入性的神经干预技术,用于治疗神经疾病和评估大脑功能。
它可以通过头皮传递高强度的磁场刺激,激发或抑制大脑神经元的活动。
这项技术已经被广泛应用于临床治疗和神经科学研究领域。
TMS的原理是利用电磁感应的原理,在大脑皮层中产生磁场。
磁场可以穿透头皮和颅骨,刺激大脑神经元的活动。
磁场强度和频率可以根据需要进行调节。
刺激的位置和方向可以通过改变磁圈的位置和方向来控制。
这种技术可以非常精确地定位和刺激大脑皮层中的特定区域。
TMS通常可以分为两种类型:单脉冲TMS和重复TMS。
单脉冲TMS是指以单个脉冲刺激大脑皮层的技术。
它通常用于研究大脑功能和评估神经疾病。
重复TMS是指以连续重复脉冲刺激大脑皮层的技术。
它通常用于治疗神经疾病,如抑郁症和焦虑症。
TMS可以用于治疗多种神经疾病,如抑郁症、焦虑症、帕金森病、癫痫等。
它可以通过刺激或抑制大脑神经元的活动来缓解症状。
例如,在抑郁症治疗中,TMS可以刺激前额皮质,提高患者的情绪和注意力水平。
除了临床治疗,TMS还可以用于神经科学研究。
它可以帮助我们了解大脑的功能和连接,并探索大脑与行为和认知的关系。
例如,TMS可以用于研究语言、注意力、感知和记忆等认知过程。
虽然TMS是一种非侵入性的技术,但它也有一些局限性。
它无法穿透颅骨下部,因此无法刺激深部结构,如大脑内部和脑干。
此外,由于刺激的位置和方向是通过改变磁圈的位置和方向来控制的,因此它的精度和可重复性可能会受到影响。
TMS是一种广泛应用于临床治疗和神经科学研究领域的非侵入性技术。
它可以通过刺激或抑制大脑神经元的活动来治疗神经疾病和评估大脑功能。
虽然它有一些局限性,但它在未来的神经科学研究和临床治疗中仍然具有广阔的应用前景。
经颅磁刺激:生理、心理、脑成像及其临床应用经颅磁刺激:生理、心理、脑成像及其临床应用摘要非侵入性的经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation , TMS) 可以无痛地产生感应性电流来激活皮层,仍而改变大脑内的生理过程。
通过改变TMS 的参数可以观测到不同的生理和心理效应。
TMS 对大脑的不同的调节方式体现在对感觉的调节、对认知功能和行为表现的促进或抑制上。
TMS 还可以与神经病学、精神病学和药理学研究相结合。
无框架的TMS 立体定位技术可以提高用于解剖定位的TMS 以及用于指引脑外科手术的准确性。
最后,中医针灸的理论也可以用于理解TMS 在脑内调节作用的频率效应。
关键词 TMS 物理学;生理学;心理学;作用机制和治疗对大脑进行直接刺激可以追朔到1771 年。
首次现代模式的经颅磁刺激( Transcranial MagneticStimulation , TMS) 是由Bickford 和Fremming 在1965年进行的。
近年来该领域収展很快,仅在2002 年,就有超过30 篇关于TMS 的大型综述収表。
本文的目的是对TMS 进行一个全面介绍,以期促进TMS 在现代中国科学研究和临床中的应用。
在本文中,为节约篇幅起见,仅引用综述文章。
一、TMS 的物理学基本原理和概述TMS 装置包括两个主要部分:作为能源的储存电荷的电容器和用于传递能量的位于刺激线圈中的感应器。
电容器可以储存高电流的电荷,在极短时间内感应线圈可以释放大量电荷产生磁场,磁力线可以以非侵入的方式以很小的阻力穿过头皮、颅骨和脑组织,幵在脑内产生反向感生电流。
皮层内的电流可以激活大的锥体神经元,幵引起轴突内的微观变化,幵进一步引起电生理和功能的变化。
但是,对神经元产生何种影响取决于多种因素,例如线圈的形状,方向,神经元的密度以及神经轴突、树突的方向。
其最终效应既可以引起暂时的大脑功能的兴奋或抑制,也可以引起长时程的皮层可塑性的调节。
经颅磁刺激在老年神经系统疾病中的应用老年神经系统疾病指的是在老年人中较为常见的一类疾病,如帕金森病、阿尔茨海默症等。
随着人口老龄化的加剧,老年神经系统疾病的治疗和研究变得尤为重要。
经颅磁刺激作为一种非侵入性的神经调控技术,近年来在老年神经系统疾病的治疗中引起了广泛的关注和应用。
一、经颅磁刺激的原理与作用机制经颅磁刺激是一种利用磁场穿透头骨和脑组织,作用于大脑神经元的技术。
其原理是通过在头皮表面施加超过峰值磁场强度的脉冲磁场,诱发神经元兴奋或抑制,从而改变大脑神经活动的状态。
经颅磁刺激可以通过单脉冲、重复脉冲及连续脉冲等模式实施,不同模式下有不同的作用机制。
经颅磁刺激可以通过直接激活或抑制大脑内的特定区域,从而调节神经元的活动,改善神经损伤引起的功能障碍。
它可以改变神经递质的释放和再摄取过程,调节突触的可塑性,进而影响大脑的神经功能。
二、经颅磁刺激在老年帕金森病治疗中的应用老年帕金森病是一种常见的老年神经系统疾病,其主要特征是运动功能障碍,如肌张力增高、震颤、肢体僵硬等。
经颅磁刺激在老年帕金森病的治疗中具有一定的应用潜力。
经颅磁刺激可以选择性地刺激帕金森病患者大脑多巴胺能通路的特定区域,促进多巴胺的释放,从而改善运动功能。
一些研究表明,经颅磁刺激可以减少肌肉僵硬、改善患者的运动协调和步态,提高生活质量。
三、经颅磁刺激在老年阿尔茨海默症治疗中的应用老年阿尔茨海默症是一种以认知功能障碍为主要特征的老年神经系统疾病,具有进行性发展的特点。
经颅磁刺激在老年阿尔茨海默症的治疗中也有一定的应用前景。
经颅磁刺激可以改善老年阿尔茨海默症患者的认知功能,减轻记忆障碍和注意力不集中等症状。
通过对特定的大脑区域进行刺激,经颅磁刺激可以促进神经元的活动,提高信息传递的效率,改善患者的认知能力。
四、经颅磁刺激在老年神经系统疾病中的安全性及风险在应用经颅磁刺激治疗老年神经系统疾病时,安全性是一个重要的考量因素。
经颅磁刺激是一种非侵入性的治疗方法,通过外部磁场作用于头部,不会直接损伤脑组织,因此相对安全。
经颅磁刺激的生理基础以及临床应用发表时间:2018-11-27T09:46:01.070Z 来源:《中国医学人文》(学术版)2018年6月下第12期作者:蒋十情张伟超[导读] 从此揭开了磁刺激技术及其临床研究的序幕。
经过三十多年的发展,成为当下炙手可热的研究课题之一,现广泛的应用于康复医学和精神心理学。
沈阳体育学院辽宁省沈阳市 110102【摘要】本文从经颅磁刺激技术的提出、特点、作用等方向出发,详细阐述了经颅磁刺激的生理基础,并通过文献资料法,阅读多篇外文文献,阐述经颅磁刺激技术在现代临床中的应用。
以便于让更多的读者详细认识TMS。
【关键词】经颅磁刺激;生理基础;临床应用1 TMS的提出及作用TMS在1985年由Barker首次提出,从此揭开了磁刺激技术及其临床研究的序幕。
经过三十多年的发展,成为当下炙手可热的研究课题之一,现广泛的应用于康复医学和精神心理学。
2.1 调节神经突触的功能重复经颅磁刺激可提高神经传导兴奋性,降低突触传导阈值,使原来不活跃的突触变为活跃的突触,从而形成新的传导通路。
低频TMS 引起运动诱发电位抑制,而高频TMS 则引起运动诱发电位增强,这是因为激活了突触后膜的离子通道,改变了突触后细胞内的钙离子浓度,低频刺激使细胞内钙离子浓度降低,产生长时程抑制,高频刺激使细胞内钙离子浓度增高,产生长时程增强。
2.2 神经突触再生突触的可塑性与神经系统的发育、成熟、修复、学习、记忆等重要脑功能密切相关。
重复经颅磁刺激治疗可引起突触结构改变,如突触后致密物质厚度增加,突触间隙变窄而使突触传递功能增强。
这表明,重复经颅磁刺激可通过调节突触功能影响神经网络重建。
2.3 对脑血流的影响重复经颅磁刺激可能对皮质局部代谢水平和脑血流有调节作用,可使局部脑血流和血流速度增加,有利于神经细胞生长,形成新的树突和轴突。
2.4 对早期即刻基因表达的影响Aydin-Abidin、Volz LJ、Mix A等人的研究均表明磁刺激能引起皮质较广泛的C-fos基因的表达增加,在松果体,视网膜及调节生物节律区,有更敏感的转录因子CREB磷酸化形式表达增加,重复磁刺激引起的这种效应更明显。
经颅磁刺激的生理基础以及临床应用
【摘要】本文从经颅磁刺激技术的提出、特点、作用等方向出发,详细阐述了经颅磁刺激的生理基础,并通过文献资料法,阅读多篇外文文献,阐述经颅磁刺激技术在现代临床中的应用。
以便于让更多的读者详细认识TMS。
【关键词】经颅磁刺激;生理基础;临床应用
1 TMS的提出及作用
TMS在1985年由Barker首次提出,从此揭开了磁刺激技术及其临床研究的序幕。
经过三十多年的发展,成为当下炙手可热的研究课题之一,现广泛的应用于康复医学和精神心理学。
2.1 调节神经突触的功能
重复经颅磁刺激可提高神经传导兴奋性,降低突触传导阈值,使原来不活跃的突触变为活跃的突触,从而形成新的传导通路。
低频TMS 引起运动诱发电位抑制,而高频TMS 则引起运动诱发电位增强,这是因为激活了突触后膜的离子通道,改变了突触后细胞内的钙离子浓度,低频刺激使细胞内钙离子浓度降低,产生长时程抑制,高频刺激使细胞内钙离子浓度增高,产生长时程增强。
2.2 神经突触再生
突触的可塑性与神经系统的发育、成熟、修复、学习、记忆等重要脑功能密切相关。
重复经颅磁刺激治疗可引起突触结构改变,如突触后致密物质厚度增加,突触间隙变窄而使突触传递功能增强。
这表明,重复经颅磁刺激可通过调节突触功能影响神经网络重建。
2.3 对脑血流的影响
重复经颅磁刺激可能对皮质局部代谢水平和脑血流有调节作用,可使局部脑血流和血流速度增加,有利于神经细胞生长,形成新的树突和轴突。
2.4 对早期即刻基因表达的影响
Aydin-Abidin、Volz LJ、Mix A等人的研究均表明磁刺激能引起皮质较广泛的C-fos基因的表达增加,在松果体,视网膜及调节生物节律区,有更敏感的转录因子CREB磷酸化形式表达增加,重复磁刺激引起的这种效应更明显。
3 TMS的临床应用
3.1 TMS在偏瘫康复中的应用机理
3.1.1半球间竞争模型
健康人两半球间存在相互、平衡性的抑制或竞争。
脑卒中导致一
侧半球受损破坏了这种平衡,使受累半球对于未受累半球的抑制减弱,未受累半球对受累半球的抑制增加,因此受累半球遭受“双重障碍”,即受损和过多的受抑制。
而TMS能通过兴奋受累半球或者抑制未受累半球来平衡半球间的竞争。
3.1.2“双相平衡”恢复模型
结构保留度的大小决定半球间竞争模型和代偿模型哪一种占优势。
结构保留度高,则半
球间竞争模型较代偿模型更占优势,而代偿模型在结构保留度较低时占优势。
在代偿模型占
优势时,TMS能促进神经生长相关蛋白43和突触素的表达,增加部脑血流和血流速度。
3.2 TMS与肌张力障碍
肌张力障碍患者常表现出运动皮层的过度兴奋,由于对皮层缺少抑制,导致了皮质脊髓
的运动信号输出过量。
TMS通过抑制皮质脊髓的过度活动来减少肌张力障碍的症状。
3.3 磁刺激对脊髓损伤运动障碍的作用
3.3.1兴奋脊髓损伤患者的运动皮层
脊髓损伤患者皮层功能受到抑制,而运动功能恢复过程中皮层
的抑制作用下调,因此刺激皮层增加对残存皮质脊髓束驱动能力,可能有助于运动功能
恢复。
3.3.2 rTMS 可以下调皮质内抑制
增强了脊髓上位中枢对脊髓节段兴奋性的调控作用,减轻脊髓反射的亢进程度,从而改
善肌肉痉挛和运动功能,正向调节皮质-脊髓通路中γ-氨基丁酸受体。
3.3.3 促进脊髓残余神经组织的可塑性变化
沿皮质脊髓束向下传导的神经冲动是诱导脊髓神经系统可塑性变化的重要手段,促进脊
髓内轴突生长脊髓损伤区内生长相关蛋白增加,通过下行的5羟色胺通路,兴奋脊髓中的中
枢模式发生器。
3.4 磁刺激国外研究
Yamanishi等对磁刺激和电刺激抑制逼尿肌过度活跃的治疗效果进行比较,发现磁刺激
能最大充盈的膀胱容量,在抑制逼尿肌过度活跃方面,磁刺激可能比电刺激更有效。
Bycroft等对 T6—12脊髓完全性损伤患者骶 2—4神经根进行磁刺激,也发现了磁刺激可
抑制逼尿肌收缩。
Rodie等对10例脊髓损伤患者和7例志愿者的实验,发现FMS诱导逼尿肌收缩的条件
包括:磁刺激时间>1 8,磁刺激频率>30 Hz,膀胱内液体量>200ml等。
4 结论
经颅磁刺激作为一种无创、无痛、安全可靠的技术在临床上已经取得显著成果,除了神
经康复学领域,经颅磁刺激也广泛作用于精神心理学,做为临床科室常用的诊断与治疗手段。
此外,经颅磁刺激还可用于脑功能的检测与大脑皮层功能定位,在脑功能研究方面也具有巨
大的潜力。
随着经颅磁刺激技术的不断发展及临床研究的不断深入,经颅磁刺激的应用将会
越来越广泛。
参考文献:
[1]The effects of motor cortex rTMS on corticospinal descending activityV. Di Lazzaro,*,P. Profice,F. Pilato;
[2]Action of 5 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation on sensory,motor and autonomic function in human spinal cord injury
[3]Time-course of changes in neuronal activity markers following iTBS-TMS of the rat neocortex. Hoppenrath K;Funke K;
[4]Transcranial Magnetic Stimulation After Spinal Cord InjuryQ4 Basem I. Awad,Margaret A. Carmody;
[5]Basic Mechanisms of TMS.Yasuo Terao and Yoshikazu Ugawa。