La neurostimolazione: la stimolazione magnetica transcranica

La stimolazione magnetica transcranica (TMS) utilizza l’induzione elettromagnetica come metodo efficiente e indolore per generare una corrente soprasoglia a livello dell’encefalo e trova svariate applicazioni, sia nell’ambito della ricerca che della terapia. Un sistema di stimolazione consite in un coil di trasduzione connesso a un sistema di scarico di corrente ad alta intensità  e voltaggio. La scarica di corrente produce, a livello del coil, un forte campo magnetico che può raggiungere i 2,5 Tesla. Se il coil viene posto sullo scalpo di un soggetto, il campo magnetico attraversa lo scalpo e il cranio e arriva a interagire con le correnti presenti nell’encefalo, dove quindi induce una corrente elettrica perpendicolare al campo magnetico. Questa corrente elettrica indotta provoca depolarizzazione degli assoni suscettibili all’interno del campo, i più facilmente attivabili sono quelli che cambiano direzione nell’ambito del campo stesso.

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I potenziali d’azione indotti dalla TMS nei neuroni corticali, si diffondono in modo trans-sinaptico ad altri neuroni, risultando in una propagazione di attivazione neuronale alle aree subcorticali e corticali connesse. Questa scarica viaggia lungo il tratto corticospinale e i moneuroni periferici risultando in una risposta del muscolo che può essere registrata come potenziale motorio evocato (MEP).

Il campo magnetico serve quindi solamente per indurre il campo elettrico, è quest’ultimo che depolarizza gli assoni corticali e scatena i potenziali d’azione. La TMS stimola in modo efficace i neuroni corticali senza produrre una corrente ad alto voltaggio a livello della pelle e dei tessuti sottocutanei, pertanto non provoca dolore ed è generalmente ben tollerata dai pazienti.

Svariate aree cerebrali possono essere il target della TMS, tuttavia, l’area motoria primaria (M1) è la più studiata. Essa infatti, è facilmente individuabile e la sua relativa vicinanza allo scalpo permette al campo magnetico di raggiungerla conservando una buona intesità. La stimolazione di quest’area ha un ruolo consolidato nella pratica clinica per valutare le conduzioni delle connessioni delle vie cortico-nucleari e cortico-spinali discendenti  . Svariate misure neurofisiologiche possono essere registrate tra cui la soglia motoria e l’ampiezza dei potenziali motori evocati e queste vengono sfruttare per fornire evidenza di modifiche  nel controllo motorio corticale o corticospinale correlate a numerose patologie, tra tutte la SLA. I questi casi un singolo impulso di TMS viene somministrato al paziente e le modifiche nella conduzione motoria vengono misurate tramite elettromiografia di un muscolo periferico, tipicamente il primo interosseo dorsale della mano.

Esistono, tuttavia, altre modalità di stimolazione come la TMS a doppio impulso e la TMS ripetitiva. Quest’ultima viene applicata a scopi terapeutici in molteplici disturbi neurologici e psichiatrici, in quanto induce modifiche persistenti dell’eccitabilità coricale. Un approfondimento di questa tecnica verrà pubblicato nelle prossime settimane. La TMS a doppio impuso viene, invece, applicata per testare numerosi circuiti intracorticali. Generalmente consiste in uno stimolo condizionante seguito dopo pochi millisecondi da uno stimolo test, anche in questo caso viene misurata l’ampiezza dei MEP risultanti. Questi vengono poi confrontati con i MEP ottenuti con un singolo impulso per studiare le basi neurofisiopatologiche di numerosi disturbi.

La TMS è quindi uno strumento utilizzato in diagnosi e ricerca che permette di studiare le connessioni e l’eccitabilità corticale. La non invasività e i minimi effetetti collaterali la rendono uno strumento facilmente applicabile, anche in soggetti sani.

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