ข้อมูล

กระตุ้นแม่เหล็ก Transcranial ในงานวิทยาศาสตร์

กระตุ้นแม่เหล็ก Transcranial ในงานวิทยาศาสตร์


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

เพื่อนของฉันและฉันชอบที่จะสร้างเครื่อง TMS และนำไปใช้เพื่อสร้าง "หมวกกันน็อคเทพเจ้า" ที่มีชื่อเสียง เรารู้ว่าการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กอาจทำให้เกิดนิมิตของเทวดา พระเจ้า ฯลฯ คำถามของฉันคือ อันตรายคืออะไร?


การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก Transcranial

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) เป็นไปตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าโดยชีพจรของกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดที่วางอยู่เหนือศีรษะของอาสาสมัคร จะสร้างชีพจรแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วซึ่งแทรกซึมเข้าสู่หนังศีรษะและกะโหลกศีรษะเพื่อไปถึงเยื่อหุ้มสมองด้วยการลดทอนเล็กน้อย ชีพจรของสนามแม่เหล็กทำให้เกิดกระแสไอออนิกทุติยภูมิในสมองซึ่งสามารถกระตุ้นศักยภาพในการดำเนินการในเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมอง TMS ในการปฏิบัติทางคลินิกถูกนำไปใช้ในรูปแบบของรถไฟต่อเนื่องและถูกตั้งชื่อเป็น TMS ซ้ำ ๆ (rTMS) rTMS สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความตื่นตัวของเส้นประสาทที่คงอยู่เหนือเวลาของการกระตุ้น ผลกระทบทางระบบประสาทของ TMS เหล่านี้ใช้ในผู้ป่วยโรคทางระบบประสาทและจิตเวช เพื่อรักษาหรือฟื้นฟูการทำงานของสมอง rTMS ที่ความถี่ต่ำ (ประมาณ 1 Hz) ทำให้เกิดความตื่นเต้นง่ายของเยื่อหุ้มสมองลดลง ในขณะที่ rTMS ความถี่สูง (โดยปกติระหว่าง 5 ถึง 20 Hz) จะเพิ่มความตื่นเต้นง่ายของเยื่อหุ้มสมอง rTMS มีความปลอดภัยพอสมควรโดยมีผลข้างเคียงเล็กน้อยเมื่อปฏิบัติตามแนวทางความปลอดภัยที่แนะนำ


สารบัญ

TMS ไม่รุกราน และไม่ต้องผ่าตัดหรือฝังอิเล็กโทรด การใช้งานสามารถแบ่งออกเป็นโปรแกรมการวินิจฉัยและการรักษา ผลกระทบจะแตกต่างกันไปตามความถี่และความเข้มของพัลส์แม่เหล็กตลอดจนความยาวของรถไฟ ซึ่งส่งผลต่อจำนวนพัลส์ทั้งหมดที่ได้รับ [13] การรักษาด้วย TMS ได้รับการอนุมัติจาก FDA ในสหรัฐอเมริกาและ NICE ในสหราชอาณาจักรสำหรับการรักษาภาวะซึมเศร้า และส่วนใหญ่ให้บริการโดยคลินิกเอกชน

แก้ไขการวินิจฉัย

สามารถใช้ TMS ในทางการแพทย์เพื่อวัดกิจกรรมและการทำงานของวงจรสมองจำเพาะในมนุษย์ โดยทั่วไปจะใช้คลื่นแม่เหล็กเดี่ยวหรือคู่ [3] การใช้งานที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางที่สุดคือการวัดความเชื่อมโยงระหว่างเยื่อหุ้มสมองสั่งการหลักของระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย เพื่อประเมินความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับการดูถูกทางระบบประสาทในอดีตหรือแบบก้าวหน้า [3] [14] [15] [16]

แก้ไขการรักษา

TMS ที่มีความถี่สูงซ้ำๆ (rTMS) แสดงให้เห็นศักยภาพในการวินิจฉัยและการรักษากับระบบประสาทส่วนกลางในสภาวะของโรคต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านประสาทวิทยาและสุขภาพจิต [3] [4] [5] [7] [8] [9] [10]

แม้ว่าโดยทั่วไป TMS จะถือว่าปลอดภัย แต่ความเสี่ยงสำหรับ rTMS ในการรักษาก็เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ TMS การวินิจฉัยเดี่ยวหรือคู่ [17] ผลข้างเคียงโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นด้วยการกระตุ้นความถี่ที่สูงขึ้น (11)

ความเสี่ยงที่เกิดขึ้นทันทีจาก TMS คืออาการหมดสติ แม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องปกติก็ตาม มีรายงานอาการชักแต่พบไม่บ่อย [11] [18] [19] ผลข้างเคียงอื่นๆ ได้แก่ ความรู้สึกไม่สบายในระยะสั้น ความเจ็บปวด ช่วงสั้นๆ ของภาวะ hypomania การเปลี่ยนแปลงทางปัญญา การสูญเสียการได้ยิน ความจำในการทำงานบกพร่อง และการเหนี่ยวนำของกระแสไฟฟ้าในอุปกรณ์ที่ฝัง เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ (11)

ในระหว่างขั้นตอน ขดลวดแม่เหล็กจะวางอยู่ที่ศีรษะของผู้เข้ารับการรักษาโดยใช้จุดสังเกตทางกายวิภาคบนกะโหลกศีรษะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง inion และ nasion [12] จากนั้นขดลวดจะเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดพัลส์หรือเครื่องกระตุ้นที่ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังขดลวด [2]

TMS ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านหนังศีรษะและกะโหลกศีรษะ [20] [21] ขดลวดที่หุ้มด้วยพลาสติกถูกยึดไว้ใกล้กับกะโหลกศีรษะและเมื่อเปิดใช้งาน จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในมุมฉากกับระนาบของขดลวด จากนั้นสนามแม่เหล็กจะถูกสั่งให้กระตุ้นกระแสไฟฟ้าที่กลับหัวในสมองซึ่งกระตุ้นเซลล์ประสาทที่อยู่ใกล้เคียงในลักษณะที่คล้ายกับกระแสที่ใช้อย่างผิวเผินที่ผิวเปลือกนอก [22]

สนามแม่เหล็กมีความแรงใกล้เคียงกับ MRI และโดยทั่วไปชีพจรจะเข้าสู่สมองไม่เกิน 5 เซนติเมตร เว้นแต่จะใช้ขดลวดดัดแปลงและเทคนิคในการกระตุ้นที่ลึกกว่า [21]

มันแสดงให้เห็นว่ากระแสผ่านเส้นลวดสร้างสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวดนั้น การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก Transcranial ทำได้โดยการปล่อยกระแสอย่างรวดเร็วจากตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ไปยังขดลวดเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลซิ่งระหว่าง 2 ถึง 3 เทสลาในความแรง [23] การควบคุมชีพจรของสนามแม่เหล็กที่บริเวณเป้าหมายในสมองทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเฉพาะที่ ซึ่งสามารถทำให้เกิดขั้วหรือเซลล์ประสาทไฮเปอร์โพลาไรซ์ที่ไซต์นั้นได้ ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากกระแสทำให้เกิดสนามไฟฟ้าของมันเอง ตามที่อธิบายโดยสมการแมกซ์เวลล์-ฟาราเดย์

สนามไฟฟ้านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสเมมเบรนทำให้เกิดการสลับขั้วหรือไฮเปอร์โพลาไรเซชันของเซลล์ประสาท ทำให้พวกมันตื่นตัวได้มากหรือน้อยตามลำดับ [23]

Deep TMS สามารถเข้าถึงสมองได้ถึง 6 ซม. เพื่อกระตุ้นชั้นลึกของเยื่อหุ้มสมองสั่งการ เช่น ส่วนที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของขา เส้นทางของกระแสนี้อาจสร้างแบบจำลองได้ยาก เนื่องจากสมองมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอด้วยความหนาแน่นภายในที่แปรปรวนและปริมาณน้ำที่แปรผัน นำไปสู่ความแรงของสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอและการนำไฟฟ้าไปทั่วเนื้อเยื่อ [24]

ความถี่และระยะเวลา แก้ไข

ผลกระทบของ TMS สามารถแบ่งออกได้ตามความถี่ ระยะเวลา และความเข้ม (แอมพลิจูด) ของการกระตุ้น: [25]

  • TMS แบบพัลส์เดี่ยวหรือคู่ทำให้เกิดเซลล์ประสาทในนีโอคอร์เทกซ์ภายใต้บริเวณที่มีการกระตุ้นเพื่อขั้วลบและปลดปล่อยศักยภาพในการดำเนินการ หากใช้ในเยื่อหุ้มคอร์เทกซ์สั่งการหลัก มันจะสร้างกิจกรรมของกล้ามเนื้อที่เรียกว่าศักยภาพในการกระตุ้นมอเตอร์ (MEP) ซึ่งสามารถบันทึกได้ในอิเล็กโตรไมโอกราฟี หากใช้กับเปลือกนอกท้ายทอย วัตถุอาจมองเห็น 'ฟอสฟีน' (แสงวาบ) ในส่วนอื่น ๆ ของเยื่อหุ้มสมองส่วนใหญ่ ไม่มีผลที่รับรู้ แต่พฤติกรรมอาจเปลี่ยนแปลงได้ (เช่น เวลาตอบสนองช้าลงในงานด้านการรับรู้) หรืออาจตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองโดยใช้อุปกรณ์วินิจฉัย (26)
  • TMS ที่ทำซ้ำๆ จะสร้างผลกระทบที่ยาวนานขึ้นซึ่งคงอยู่ตลอดระยะเวลาของการกระตุ้น rTMS สามารถเพิ่มหรือลดความตื่นตัวของระบบทางเดินคอร์ติคอสปินัลได้ขึ้นอยู่กับความเข้มของการกระตุ้น การวางแนวของขดลวด และความถี่ rTMS ความถี่ต่ำที่มีความถี่กระตุ้นน้อยกว่า 1 Hz เชื่อว่าจะยับยั้งการยิงของเยื่อหุ้มสมองในขณะที่เชื่อว่าความถี่กระตุ้นที่มากกว่า 1 Hz หรือความถี่สูงจะกระตุ้นให้เกิด [27] แม้ว่ากลไกของมันไม่ชัดเจน แต่ก็มีข้อเสนอแนะว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของ synaptic ที่เกี่ยวข้องกับ potentiation ระยะยาว (LTP) และภาวะซึมเศร้าในระยะยาว (LTD) (28)

ประเภทคอยล์ แก้ไข

อุปกรณ์ส่วนใหญ่ใช้ขดลวดที่มีรูปร่างเหมือนเลขแปดเพื่อส่งสนามแม่เหล็กตื้นที่ส่งผลต่อเซลล์ประสาทผิวเผินในสมอง [29] ความแตกต่างในการออกแบบขดลวดแม่เหล็กควรพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์กับองค์ประกอบที่สำคัญรวมถึงประเภทของวัสดุ รูปทรง และลักษณะเฉพาะของพัลส์แม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง

วัสดุหลักอาจเป็นซับสเตรตเฉื่อยทางแม่เหล็ก ('แกนอากาศ') หรือวัสดุแข็งที่มีปฏิกิริยาเฟอร์โรแมกเนติก ('แกนแข็ง') แกนแข็งส่งผลให้ถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าไปยังสนามแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดการสูญเสียพลังงานไปสู่ความร้อน จึงสามารถดำเนินการได้ด้วยโปรโตคอลการบำบัดในปริมาณที่สูงขึ้นโดยไม่หยุดชะงักเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป การเปลี่ยนรูปร่างทางเรขาคณิตของขดลวดเองอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโฟกัส รูปร่าง และความลึกของการเจาะ ความแตกต่างของวัสดุขดลวดและแหล่งจ่ายไฟยังส่งผลต่อความกว้างและระยะเวลาของพัลส์แม่เหล็ก [30]

มีขดลวดหลายประเภทซึ่งแต่ละขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน คอยล์กลมเป็นของเดิมที่ใช้ใน TMS ต่อมา ขดลวดรูปที่แปด (ผีเสื้อ) ได้รับการพัฒนาเพื่อให้รูปแบบการกระตุ้นในสมองมีโฟกัสมากขึ้น และขดลวดสี่ใบสำหรับการกระตุ้นโฟกัสของเส้นประสาทส่วนปลาย ขดลวดทรงกรวยคู่สอดคล้องกับรูปร่างของศีรษะมากขึ้น [31] Hesed (แกน H) มงกุฎทรงกลมและขดลวดทรงกรวยคู่ช่วยให้เปิดใช้งานได้กว้างขึ้นและมีการเจาะแม่เหล็กที่ลึกกว่า พวกเขาควรจะส่งผลกระทบต่อพื้นที่ลึกในเยื่อหุ้มสมองสั่งการและสมองน้อยที่ควบคุมขาและอุ้งเชิงกรานแม้ว่าความลึกที่เพิ่มขึ้นมากับค่าใช้จ่ายของชีพจรแม่เหล็กที่เน้นน้อยกว่า (11)

Luigi Galvani (1737-1798) ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของกระแสไฟฟ้าที่มีต่อร่างกายในช่วงปลายศตวรรษที่สิบแปด และวางรากฐานสำหรับสาขาไฟฟ้าสรีรวิทยา [32] ในยุค 1830 ไมเคิล ฟาราเดย์ (1791-1867) ค้นพบว่ากระแสไฟฟ้ามีสนามแม่เหล็กที่สอดคล้องกัน และการเปลี่ยนแปลงนั้นสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดคู่ของมันได้ [33]

การทำงานเพื่อกระตุ้นสมองของมนุษย์โดยตรงด้วยไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้นในปลายทศวรรษที่ 1800 และในช่วงทศวรรษที่ 1930 แพทย์ชาวอิตาลี Cerletti และ Bini ได้พัฒนาการบำบัดด้วยไฟฟ้า (ECT) [32] ECT ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาความเจ็บป่วยทางจิตและในที่สุดใช้มากเกินไปเนื่องจากเริ่มถูกมองว่าเป็นยาครอบจักรวาล (ยา) สิ่งนี้นำไปสู่ฟันเฟืองในปี 1970 (32)

ในปี 1980 เมอร์ตันและมอร์ตันประสบความสำเร็จในการใช้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าผ่านกะโหลก (TES) เพื่อกระตุ้นเยื่อหุ้มสมองสั่งการ อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ไม่สะดวกนัก และต่อมา Anthony T. Barker ก็เริ่มค้นหาทางเลือกอื่นแทน TES [34] เขาเริ่มสำรวจการใช้สนามแม่เหล็กเพื่อเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าภายในสมอง และอุปกรณ์ TMS ที่เสถียรเครื่องแรกได้รับการพัฒนาในปี 1985 [32] [33] เดิมทีพวกมันมีจุดประสงค์ [ โดยใคร? ] เป็นอุปกรณ์วินิจฉัยและวิจัย โดยมีการประเมินศักยภาพการรักษาต่อไป [32] [33] องค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติอุปกรณ์ TMS เป็นครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2551 [32]

ด้วยโรคพาร์กินสัน ผลลัพธ์ในระยะแรกชี้ให้เห็นว่าการกระตุ้นด้วยความถี่ต่ำอาจส่งผลต่อดายสกินที่เกี่ยวข้องกับยา และการกระตุ้นด้วยความถี่สูงนั้นช่วยปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์ [41] โปรโตคอลการรักษาที่มีประสิทธิผลมากที่สุดดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นเยื่อหุ้มสมองสั่งการด้วยความถี่สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ด้านที่โดดเด่น [42] แต่ด้วยผลลัพธ์ที่แปรผันมากขึ้นสำหรับการรักษาเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าส่วนหน้าส่วนหลัง (dorsolateral prefrontal cortex) [43] มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการบำบัดด้วยไฟฟ้าสำหรับอาการของมอเตอร์ แม้ว่าทั้งสองจะมีประโยชน์ก็ตาม [44] [45] [46] การกระตุ้นสมองน้อยยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษา levodopa ที่เกี่ยวข้องกับดายสกิน [47]

ในด้านจิตเวช พบว่ามีความผิดปกติทางความวิตกกังวล รวมทั้งโรคตื่นตระหนก [48] และโรคย้ำคิดย้ำทำ (OCD) [4] พื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะกำหนดเป้าหมายสำหรับ OCD ดูเหมือนจะเป็นเปลือกนอก orbitofrontal และพื้นที่ยนต์เสริม [49] โปรโตคอลที่เก่ากว่าซึ่งมุ่งเป้าไปที่เยื่อหุ้มสมองส่วนหลังส่วนหน้า (prefrontal dorsal cortex) ไม่ประสบความสำเร็จ [50] นอกจากนี้ยังได้รับการศึกษาเกี่ยวกับออทิสติก [51] การใช้สารเสพติด [4] การเสพติด [4] [52] และความผิดปกติของความเครียดหลังถูกทารุณกรรม (PTSD) [4] สำหรับโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา high-frequency (HF) rTMS ของ left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) ปรากฏว่ามีประสิทธิภาพและ rTMS ความถี่ต่ำ (LF) ของ DLPFC ทางขวานั้นมีประสิทธิภาพที่น่าจะเป็นไปได้ [4] [5] [7] [8] [9] งานวิจัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของ rTMS ในภาวะซึมเศร้าที่ไม่ดื้อต่อการรักษามีจำกัด [53]

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ TMS เพื่อทำแผนที่การเชื่อมต่อการทำงานระหว่างซีรีเบลลัมกับส่วนอื่นๆ ของสมอง [54]

เรียนจนตาลาย Edit

การเลียนแบบความรู้สึกไม่สบายทางกายภาพของ rTMS กับยาหลอกเพื่อแยกแยะผลที่แท้จริงเป็นปัญหาที่ท้าทายในการวิจัย [4] [11] [55] [56] เป็นการยากที่จะสร้างยาหลอกที่น่าเชื่อถือสำหรับ TMS ในระหว่างการทดลองที่มีการควบคุมในบุคคลที่มีสติสัมปชัญญะเนื่องจากอาการปวดคอ ปวดหัวและการกระตุกที่หนังศีรษะหรือใบหน้าส่วนบนที่เกี่ยวข้องกับการแทรกแซง [4] [11] นอกจากนี้ การใช้ยาหลอกอาจส่งผลต่อการเผาผลาญน้ำตาลในสมองและ MEPs ซึ่งอาจสร้างความสับสนให้กับผลลัพธ์ [57] ปัญหานี้รุนแรงขึ้นเมื่อใช้มาตรการปรับปรุงตามอัตวิสัย [11] การตอบสนองของยาหลอกในการทดลอง rTMS ในภาวะซึมเศร้าที่สำคัญมีความสัมพันธ์เชิงลบกับการหักเหของการรักษา [58]

การทบทวนในปี 2554 พบว่าการศึกษาส่วนใหญ่ไม่ได้รายงานการปกปิด ในกลุ่มชนกลุ่มน้อยที่ทำเช่นนั้น ผู้เข้าร่วมในกลุ่มจริงและกลุ่ม rTMS หลอกลวงไม่มีความสามารถในการคาดเดาการรักษาอย่างถูกต้องแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีแนวโน้มที่ผู้เข้าร่วมในกลุ่มจริงจะคาดเดาได้อย่างถูกต้องบ่อยขึ้น [59]

ข้อจำกัดของโมเดลสัตว์ Edit

การวิจัย TMS ในการศึกษาในสัตว์ทดลองมีอย่างจำกัดเนื่องจากการอนุมัติของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นสำหรับภาวะซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา ซึ่งจำกัดการพัฒนาของขดลวดแม่เหล็กเฉพาะสัตว์ [60]

การอนุมัติตามกฎข้อบังคับ แก้ไข

การวางแผนศัลยกรรมประสาท Edit

Nexstim ได้รับพระราชบัญญัติอาหาร ยา และเครื่องสำอางของรัฐบาลกลางสหรัฐอเมริกา§มาตรา 510 (k) กวาดล้างสำหรับการประเมินเยื่อหุ้มสมองสั่งการหลักสำหรับการวางแผนก่อนขั้นตอนในเดือนธันวาคม 2552 [61] และสำหรับการวางแผนเกี่ยวกับศัลยกรรมประสาทในเดือนมิถุนายน 2554 [62]

อาการซึมเศร้าแก้ไข

ในปี 2551 สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาอนุญาตให้ใช้ rTMS ในการรักษาภาวะซึมเศร้าที่ยังไม่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับมาตรการอื่นๆ [63] [64] TMS ระดับลึกจำนวนหนึ่งได้รับการรับรองจาก FDA 510k สู่ตลาดสำหรับใช้ในผู้ใหญ่ที่มีโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา [65] [66] [67] [68] [69] The Royal Australian and New Zealand College of Psychiatrists ได้รับรอง rTMS สำหรับการรักษาโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา (MDD) [70]

ไมเกรนแก้ไข

การใช้ TMS แบบ single-pulse ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการรักษาไมเกรนในเดือนธันวาคม 2013 [71] ได้รับการอนุมัติให้เป็นเครื่องมือทางการแพทย์ Class II ภายใต้ "เดอโนโว ทางเดิน" [72] [73]

บริเวณระบบประสาทอื่น ๆ แก้ไข

ในเขตเศรษฐกิจยุโรป Deep TMS H-coils รุ่นต่างๆ มีเครื่องหมาย CE สำหรับโรคอัลไซเมอร์ [74] ออทิสติก [74] โรคสองขั้ว [75] โรคลมบ้าหมู [76] อาการปวดเรื้อรัง [75] โรคซึมเศร้าที่สำคัญ [75] โรคพาร์กินสัน [42] [77] โรคเครียดหลังถูกทารุณกรรม (PTSD), [75] โรคจิตเภท (อาการเชิงลบ) [75] และเพื่อช่วยเลิกบุหรี่ [74] การทบทวนวรรณกรรมหนึ่งพบว่ามีประโยชน์เบื้องต้นสำหรับการเสริมสร้างความรู้ความเข้าใจในคนที่มีสุขภาพดี [78]

ในเดือนสิงหาคม 2018 สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาอนุญาตให้ใช้ TMS ในการรักษาโรคย้ำคิดย้ำทำ (OCD) [79]

ความคุ้มครองโดยบริการด้านสุขภาพและผู้ประกันตน Edit

สหราชอาณาจักรแก้ไข

สถาบันแห่งชาติเพื่อความเป็นเลิศด้านสุขภาพและการดูแลแห่งสหราชอาณาจักร (NICE) ออกคำแนะนำแก่บริการสุขภาพแห่งชาติ (NHS) ในอังกฤษ เวลส์ สกอตแลนด์ และไอร์แลนด์เหนือ (สหราชอาณาจักร) คำแนะนำของ NICE ไม่ครอบคลุมว่า NHS ควรให้เงินสนับสนุนขั้นตอนหรือไม่ หน่วยงานพลุกพล่านในท้องถิ่น (กองทุนการดูแลหลักและความไว้วางใจในโรงพยาบาล) ตัดสินใจเกี่ยวกับเงินทุนหลังจากพิจารณาประสิทธิภาพทางคลินิกของขั้นตอนและขั้นตอนดังกล่าวแสดงถึงความคุ้มค่าของเงินสำหรับ NHS หรือไม่ [80]

NICE ประเมิน TMS สำหรับภาวะซึมเศร้ารุนแรง (IPG 242) ในปี 2550 และต่อมาพิจารณา TMS เพื่อประเมินใหม่ในเดือนมกราคม 2554 แต่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงการประเมิน [81] สถาบันพบว่า TMS ปลอดภัย แต่มีหลักฐานไม่เพียงพอสำหรับประสิทธิภาพ [81]

ในเดือนมกราคม 2014 NICE ได้รายงานผลการประเมิน TMS สำหรับการรักษาและป้องกันไมเกรน (IPG 477) NICE พบว่า TMS ระยะสั้นมีความปลอดภัย แต่ไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะประเมินความปลอดภัยสำหรับการใช้งานในระยะยาวและบ่อยครั้ง พบว่าหลักฐานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของ TMS ในการรักษาไมเกรนนั้นมีปริมาณจำกัด หลักฐานในการป้องกันไมเกรนนั้นจำกัดทั้งในด้านคุณภาพและปริมาณ [82]

ต่อมาในปี 2015 NICE ได้อนุมัติการใช้ TMS ในการรักษาภาวะซึมเศร้าในสหราชอาณาจักร และ IPG542 แทนที่ IPG242 [83] NICE กล่าวว่า "หลักฐานเกี่ยวกับการกระตุ้นแม่เหล็ก transcranial ซ้ำ ๆ สำหรับภาวะซึมเศร้าไม่แสดงความกังวลด้านความปลอดภัยที่สำคัญ หลักฐานเกี่ยวกับประสิทธิภาพในระยะสั้นก็เพียงพอแม้ว่าการตอบสนองทางคลินิกจะแปรผัน อาจใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial ซ้ำ ๆ สำหรับภาวะซึมเศร้า โดยมีการจัดเตรียมตามปกติสำหรับการกำกับดูแลทางคลินิกและการตรวจสอบ”

สหรัฐอเมริกา: การประกันสุขภาพเชิงพาณิชย์ Edit

ในปี 2013 แผนประกันสุขภาพเชิงพาณิชย์หลายแห่งในสหรัฐอเมริกา รวมถึง Anthem, Health Net และ Blue Cross Blue Shield of Nebraska และ Rhode Island ได้ครอบคลุม TMS สำหรับการรักษาภาวะซึมเศร้าเป็นครั้งแรก [84] [85] [86] [87] ในทางตรงกันข้าม UnitedHealthcare ได้ออกนโยบายทางการแพทย์สำหรับ TMS ในปี 2013 ซึ่งระบุว่ามีหลักฐานไม่เพียงพอที่แสดงว่ากระบวนการนี้เป็นประโยชน์สำหรับผลลัพธ์ด้านสุขภาพในผู้ป่วยที่มีภาวะซึมเศร้า UnitedHealthcare ตั้งข้อสังเกตว่าความกังวลเกี่ยวกับระเบียบวิธีที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา TMS สำหรับภาวะซึมเศร้านั้นรวมถึงขนาดตัวอย่างที่เล็ก การขาดการเปรียบเทียบที่หลอกลวงที่ได้รับการตรวจสอบในการศึกษาที่มีกลุ่มควบคุมแบบสุ่ม และการใช้ตัวแปรของการวัดผลลัพธ์ [88] แผนประกันเชิงพาณิชย์อื่น ๆ ที่มีนโยบายความคุ้มครองทางการแพทย์ พ.ศ. 2556 ระบุว่าบทบาทของ TMS ในการรักษาภาวะซึมเศร้าและความผิดปกติอื่น ๆ ยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างชัดเจนหรือยังคงอยู่ระหว่างการตรวจสอบ ได้แก่ Aetna, Cigna และ Regence [89] [90] [91]

สหรัฐอเมริกา: Medicare Edit

นโยบายสำหรับความครอบคลุมของ Medicare แตกต่างกันไปตามเขตอำนาจศาลท้องถิ่นภายในระบบ Medicare [92] และความคุ้มครอง Medicare สำหรับ TMS นั้นแตกต่างกันไปตามเขตอำนาจศาลและตามเวลา ตัวอย่างเช่น:

  • ในช่วงต้นปี 2555 ในนิวอิงแลนด์ Medicare ครอบคลุม TMS เป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา [93][94][95][96] อย่างไรก็ตาม เขตอำนาจศาลดังกล่าวได้ตัดสินใจยุติการรายงานข่าวภายหลังเดือนตุลาคม 2556 [97]
  • ในเดือนสิงหาคม 2555 เขตอำนาจศาลที่ครอบคลุมอาร์คันซอ ลุยเซียนา มิสซิสซิปปี้ โคโลราโด เท็กซัส โอคลาโฮมา และนิวเม็กซิโก ระบุว่ามีหลักฐานไม่เพียงพอที่จะครอบคลุมการรักษา [98] แต่เขตอำนาจศาลเดียวกันได้กำหนดในภายหลังว่าเมดิแคร์จะครอบคลุม TMS สำหรับการรักษา ของภาวะซึมเศร้าหลังเดือนธันวาคม 2556 [99]
  • ต่อมา [เมื่อไร?] เขตอำนาจศาลของ Medicare อื่น ๆ บางแห่งได้เพิ่มความคุ้มครอง Medicare สำหรับภาวะซึมเศร้า [ต้องการการอ้างอิง]

แก้ไขค่าใช้จ่าย

ในสหรัฐอเมริกาในปี 2552 TMS เซสชันเดียวสำหรับโรคซึมเศร้าเฉลี่ย 350 ดอลลาร์ การรักษาเต็มรูปแบบอาจมีราคาระหว่าง 6,000 ถึง 12,000 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับจำนวนการรักษา [100] [27]

ผู้ให้บริการแก้ไข

ผู้ผลิตอุปกรณ์ TMS ได้แก่ [ เมื่อไร? ] Brainsway, Deymed, MagVenture, Mag&More, Magstim, Nexstim, Neuronetics, Neurosoft และ NeuroStar [ ต้องการการอ้างอิง ]

หมุนเวียน [ เมื่อไร? ] ผู้ให้บริการการรักษาในสหราชอาณาจักรรวมถึง NHS Trusts และ Smart TMS ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการส่วนตัว ในไซปรัส FDA อนุมัติการรักษาสำหรับภาวะซึมเศร้าและ OCD ให้บริการโดย Cyprus rTMS [101] นอกจากนี้ Cyprus University of Technology ใช้ rTMS ในการวิจัย [102]


ผลกระทบเฉพาะความถี่ของการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำๆ ต่อการเพาะเลี้ยง astrocyte ปฐมภูมิ

พื้นหลัง: การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial ซ้ำ ๆ (rTMS) เป็นเทคนิคที่ไม่รุกรานซึ่งใช้พัลส์แม่เหล็กเหนือกะโหลกเพื่อกระตุ้นกระแสไฟฟ้าในเนื้อเยื่อคอร์เทกซ์ที่อยู่เบื้องล่าง แม้ว่า rTMS ได้แสดงให้เห็นประโยชน์ทางคลินิกสำหรับเงื่อนไขทางระบบประสาทหลายประการ แต่เรามีเพียงความเข้าใจที่จำกัดว่า rTMS มีอิทธิพลต่อการทำงานของเซลล์และปฏิกิริยาระหว่างเซลล์กับเซลล์อย่างไร

วัตถุประสงค์: ในการศึกษานี้ เราพยายามตรวจสอบว่าการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำ (rMS) สามารถส่งผลต่อชีววิทยาของแอสโทรไซต์ในหลอดทดลองได้หรือไม่

วิธี: เราทดสอบความถี่ rMS ที่แตกต่างกันสี่ความถี่และวัดการตอบสนองของแคลเซียมในการเพาะเลี้ยง astrocyte ทารกแรกเกิดปฐมภูมิ เรายังทดสอบผลกระทบของ rMS ต่อการย้ายถิ่นของแอสโทรไซต์และการเพิ่มจำนวนในหลอดทดลอง เราทดสอบการจำลองวัฒนธรรม 3 ถึง 4 แบบและ 17 ถึง 34 เซลล์สำหรับความถี่ rMS แต่ละตัว (sham, 1 Hz, cTBS, 10 Hz และการกระตุ้นด้วยความถี่สูงแบบไบโอเมติก - BHFS)

ผลลัพธ์: จากความถี่ทั้งหมดที่ทดสอบ การกระตุ้น 1 Hz ส่งผลให้แคลเซียมภายในเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในช่องไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสของแอสโตรไซต์ที่เพาะเลี้ยง การเพิ่มขึ้นของแคลเซียมนี้ไม่ส่งผลต่อการย้ายถิ่นหรือการเพิ่มจำนวนในการทดสอบรอยขีดข่วน แม้ว่า astrocyte hypertrophy จะลดลงในการตอบสนองต่อ 1 Hz rMS ซึ่ง 24 ชั่วโมงหลังการบาดเจ็บจากรอยขีดข่วน

บทสรุป: ผลลัพธ์ของเราให้หลักฐานเบื้องต้นว่า rMS สามารถมีอิทธิพลต่อสรีรวิทยาของ astrocyte ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพของกลไกใหม่ที่ rTMS สามารถมีอิทธิพลต่อการทำงานของสมอง

คำสำคัญ: แอสโทรไซต์แคลเซียมส่งสัญญาณบาดเจ็บซ้ำกระตุ้นแม่เหล็ก transcranial


ทางตะวันตกเฉียงเหนือตอนนี้

คุณอาจจำได้ว่าคุณกินซีเรียลเป็นอาหารเช้า แต่ลืมสีของชาม หรือจำได้ว่าดูคู่ของคุณเอานมออกไป แต่จำไม่ได้ว่าชั้นไหน

การศึกษาของ Northwestern Medicine ฉบับใหม่ช่วยปรับปรุงความจำของเหตุการณ์ที่ซับซ้อนและสมจริงคล้ายกับเหตุการณ์เหล่านี้โดยใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial (TMS) กับเครือข่ายสมองที่รับผิดชอบด้านความจำ จากนั้นผู้เขียนให้ผู้เข้าร่วมดูวิดีโอกิจกรรมจริงเพื่อวัดการทำงานของหน่วยความจำระหว่างงานประจำวัน

ผลการศึกษาพบว่าการกระตุ้นสมองทำให้ความจำในสมองกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ดีขึ้น Melissa Hebscher หัวหน้าทีมวิจัย นักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตจาก Northwestern University Feinberg School of Medicine กล่าว

หลังจากการกระตุ้น การทำงานของสมองของบุคคลในขณะที่จดจำวิดีโอนั้นคล้ายกับการทำงานของสมองมากขึ้นเมื่อพวกเขาดูวิดีโอเดียวกันเป็นครั้งแรก

"นี่คือเหตุผลที่บางครั้งการจดจำอาจรู้สึกเหมือน 'การเดินทางข้ามเวลาทางจิต'" Hebscher กล่าว "ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นช่วยเพิ่มการเล่นซ้ำของหน่วยความจำในสมองและปรับปรุงความแม่นยำ การค้นพบนี้มีนัยสำหรับการพัฒนาวิธีการที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงหน่วยความจำในโลกแห่งความเป็นจริง”

การศึกษาได้ดำเนินการกับผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดีในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุม อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงความจำในผู้ที่มีความจำผิดปกติได้ในที่สุด เนื่องจากสมองถูกทำลายหรือความผิดปกติทางระบบประสาท Hebscher กล่าว

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวันที่ 4 กุมภาพันธ์ในวารสาร Current Biology

แนวทางใหม่ในการศึกษาความจำ: การรวมวิดีโอ

ผู้เขียนศึกษาใช้ TMS โดยมีเป้าหมายเพื่อเปลี่ยนการทำงานของสมองและความจำสำหรับเหตุการณ์จริง ทันทีหลังจากการกระตุ้น ผู้ทดลองได้ดำเนินการหน่วยความจำในขณะที่มีการสแกนสมองโดยใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (fMRI)

แทนที่จะให้ผู้เข้าร่วมการศึกษาดูภาพหรือรายการคำศัพท์ – แนวทางปฏิบัติทั่วไปในการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่วิเคราะห์ความจำ – ผู้เข้าร่วมการศึกษานี้ดูวิดีโอเกี่ยวกับกิจกรรมประจำวัน เช่น คนพับผ้าหรือเก็บขยะ

"การศึกษาของเราใช้คลิปวิดีโอที่จำลองการทำงานของหน่วยความจำในแต่ละวันได้ใกล้เคียงมากขึ้น" Hebscher กล่าว

หลังจากการกระตุ้น ผู้เข้าร่วมการศึกษาจะตอบคำถามเกี่ยวกับเนื้อหาของวิดีโอได้แม่นยำยิ่งขึ้น เช่น การระบุสีเสื้อที่นักแสดงสวมใส่ หรือการมีต้นไม้อยู่เบื้องหลัง

การศึกษาทำงานอย่างไร

ผู้เขียนศึกษาใช้เทคนิคการถ่ายภาพสมองที่เรียกว่าการวิเคราะห์รูปแบบ multi-voxel เพื่อเปรียบเทียบรูปแบบของการทำงานของสมองเมื่ออาสาสมัครกำลังดูวิดีโอกับการทำงานของสมองเมื่ออาสาสมัครจำวิดีโอเดียวกันนั้นได้ นักวิทยาศาสตร์วัดผลของการกระตุ้นโดยการเปรียบเทียบหน่วยความจำและกิจกรรมของสมองหลังจากการกระตุ้นเครือข่ายหน่วยความจำกับมาตรการเดียวกันหลังจากการกระตุ้นบริเวณสมองควบคุมที่ไม่ได้อยู่ในเครือข่ายหน่วยความจำ

ระหว่างการทดสอบความจำ ผู้ทดลองดูคลิปวิดีโอชุดใหญ่และต่อมาจำได้และตอบคำถามถูก/ผิดเกี่ยวกับเนื้อหาของวิดีโอ นักวิจัยพบว่าการกระตุ้นเครือข่ายหน่วยความจำช่วยเพิ่มจำนวนคำถามที่ตอบได้อย่างถูกต้อง นอกจากนี้ยังเพิ่มการคืนสถานะวิดีโอในพื้นที่สมองที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลภาพ

"การศึกษาติดตามผลจะทำงานเพื่อรวบรวมมาตรการที่เชื่อถือได้มากขึ้นของเครือข่ายสมองที่รับผิดชอบด้านความจำในคนที่มีสุขภาพดีตลอดจนในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของหน่วยความจำ" Hebscher กล่าว "การมีการวัดเครือข่ายนี้ที่เชื่อถือได้มากขึ้นจะช่วยให้เราระบุการคืนสถานะในสมองได้ง่ายขึ้นและอาจช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการกระตุ้นเพื่อเพิ่มความจำ"

ผู้เขียนอาวุโสคือ Joel Voss รองศาสตราจารย์ด้านสังคมศาสตร์การแพทย์ ประสาทวิทยา จิตเวช และพฤติกรรมศาสตร์ที่ Feinberg ผู้เขียน Northwestern คนอื่นๆ ได้แก่ Thorsten Kahnt ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่ Feinberg และ James E. Kragel เพื่อนดุษฎีบัณฑิต


วีดีโอ

มาร์ธา โรดส์ - ภรรยา มารดา คุณยาย อดีตผู้บริหารโฆษณาระดับสูงในนิวยอร์กซิตี้ และผู้ป่วยโรคซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา พยายามฆ่าตัวตาย และในที่สุดก็พบ TMS (การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial) เพื่อรักษาและจัดการกับภาวะซึมเศร้าของเธอ มาร์ธาเป็นผู้สนับสนุนการบำบัดด้วย TMS พูดในหัวข้อนี้เป็นประจำ และได้เขียนหนังสือเกี่ยวกับประสบการณ์ของเธอ 𔄛,000 Pulses Later” ในการเยือนเอมอรีครั้งล่าสุด โรดส์ต้องขอบคุณดร. ชาร์ลส์ เอพสเตน และพูด เกี่ยวกับหนังสือของเธอ


นักวิทยาศาสตร์พลเมืองสายพันธุ์ใหม่?

“ฉันไม่ใช่คนที่ชอบใช้แบตเตอรี่” ตรงกันข้าม ปีเตอร์ ซิมป์สัน-ยัง ผู้ดูแลระบบวัย 24 ปี มองว่าตัวเองเป็นนักวิทยาศาสตร์พลเมืองสายพันธุ์ใหม่ กล้าหาญกว่าผู้ที่ช่วยระบุกาแลคซีหรือตรวจสุขภาพสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

อุปกรณ์ของเขาประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการกระตุ้นด้วยกระแสตรงผ่านกะโหลกหรือ tDCS อิเล็กโทรดระดับการวิจัย และสมองของเขาเอง

Simpson-Young เป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนไหวทางวิทยาศาสตร์ระดับโลกที่ทำด้วยตัวเอง (DIY) ซึ่งเป็นส่วนนอกของการเคลื่อนไหวของผู้ผลิต ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทุ่มเทให้กับหุ่นยนต์ทำเอง การพิมพ์ 3 มิติ และชีววิทยาสังเคราะห์

ใน tDCS กระแสไฟขนาดเล็ก - หนึ่งหรือสองมิลลิแอมป์ - ถูกส่งผ่านสมองผ่านอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะ ทำให้โอกาสที่เซลล์ประสาทจะยิงเปลี่ยนไป ในห้องปฏิบัติการ tDCS สามารถจัดการภาษาและความสามารถทางคณิตศาสตร์ ความสนใจ และความสามารถทางปัญญาอื่นๆ แต่เทคโนโลยียังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ (ดูเรื่องหลัก)

นัก DIY ที่มีความสนใจในการกระตุ้นสมองใช้เวลาหลายชั่วโมงในการดูเอกสารบน Google Scholar พวกเขาแบ่งปันการวิเคราะห์เมตาใหม่และตารางการกระตุ้นของพวกเขาในฟอรัมออนไลน์เช่น DIY tDCS บางคนพยายามจำลองการทดลองในห้องแล็บ บางคนพยายามขยายขอบเขตออกไปอีก โดยทดสอบวิธีใหม่ๆ ในการใช้เทคโนโลยี

ที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัมคือชุมชนที่หลวม Simpson-Young อ้างถึงว่าเป็นแบตเตอรี่ พวกเขาซื้อเครื่องกระตุ้นสมองราคาถูกที่ผลิตออกมาไม่ดีทางออนไลน์หรือสร้างเอง พวกเขาถูกดึงดูดด้วยเสน่ห์ของการแก้ไขอย่างรวดเร็วโดยสะบัดสวิตช์เพื่อเพิ่มพลังสมอง

พวกเขาอาจแลกเปลี่ยนทฤษฎีสมคบคิดเกี่ยวกับยาขนาดใหญ่ที่ปิดกั้นการเข้าถึง tDCS เพราะจะส่งผลกระทบต่อผลกำไรจากยา

บางครั้งพวกเขาก็หมดปัญญา ทุกข์ทรมานจากโรคทางจิตเวชที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรมซึ่งไม่มีทางรักษาให้หายได้

ตามที่ Simpson-Young กล่าวคือผู้ใช้ตามบ้านเหล่านี้ไม่ใช่ DIYers ที่เล่นกับไฟ "มีความเสี่ยงหากคุณใส่กระแสไฟฟ้าผ่านหัวด้วยอุปกรณ์ที่ไม่รับประกันการควบคุมกระแสรวม ความหนาแน่นกระแส และตำแหน่งของอิเล็กโทรด" เขากล่าว "มีความเสี่ยงเพียงเล็กน้อยหากคุณทำซ้ำโปรโตคอลการวิจัยที่กำหนดไว้อย่างรอบคอบ"

Colleen Loo จิตแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในซิดนีย์ไม่แน่ใจนัก "มีเทคนิคมากมายที่ไม่ได้อยู่ใน [งานวิจัยที่ตีพิมพ์]" Loo ซึ่งเป็นผู้นำในการศึกษาภาวะซึมเศร้า tDCS ระดับนานาชาติกล่าว เธอกล่าวว่านักวิจัยมักขอการฝึกอบรมเกี่ยวกับการวางอิเล็กโทรดอย่างถูกต้อง และวิธีหลีกเลี่ยงไม่ให้ผิวหนังไหม้ “โดยเฉลี่ยแล้วจะใช้เวลาประมาณสองสัปดาห์ในการเร่งความเร็ว” เธอกล่าว

Kate Hoy ผู้เชี่ยวชาญ tDCS ที่ศูนย์วิจัยจิตเวช Monash Alfred ชี้ว่าโปรโตคอลการวิจัยยังรวมถึงการประเมินสุขภาพที่กำจัดผู้ที่ตั้งครรภ์ ตัวอย่างเช่น ไม่มีใครรู้ว่า tDCS มีผลกระทบต่อทารกในครรภ์อย่างไร หรือมีกะโหลกศีรษะร้าว ยังไม่ทราบถึงความเสี่ยงของการใช้เป็นเวลานานหรือใช้ขณะใช้ยา

การใช้ tDCS ที่บ้านหรืออุปกรณ์ปรับสภาพสมองอื่นๆ ที่จำหน่ายเพื่อการใช้งานที่ไม่ใช่การรักษานั้นไม่มีการควบคุม “ต้องทำอะไรสักอย่าง” ฮอยกล่าว “เราต้องมีการเจรจากัน” — ราเชล โนวัก

ดู Professor Colleen Loo และ Mr Peter Simpson-Young จากคณะผู้เชี่ยวชาญที่พูดคุยเกี่ยวกับ TMS, tDCS, จริยธรรม, neuroplasticity และอื่นๆ ที่ Zap My Brain Sydney ในวันที่ 21 กรกฎาคม 2016 ข้อมูลเพิ่มเติมและลงทะเบียนฟรีที่นี่

จักรวาล

Cosmos เป็นนิตยสารวิทยาศาสตร์รายไตรมาส เรามุ่งหวังที่จะจุดประกายความอยากรู้อยากเห็นใน 'ศาสตร์แห่งทุกสิ่ง' และทำให้ทุกคนสามารถเข้าถึงโลกแห่งวิทยาศาสตร์ได้

อ่านข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ไม่ใช่นิยาย

ไม่เคยมีช่วงเวลาใดที่สำคัญไปกว่าที่จะอธิบายข้อเท็จจริง ให้ความสำคัญกับความรู้ที่มีหลักฐานเป็นฐาน และเพื่อแสดงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมล่าสุด Cosmos เผยแพร่โดย The Royal Institution of Australia ซึ่งเป็นองค์กรการกุศลที่อุทิศให้กับการเชื่อมโยงผู้คนกับโลกแห่งวิทยาศาสตร์ การบริจาคทางการเงินไม่ว่าจะมากหรือน้อย ช่วยให้เราเข้าถึงข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เชื่อถือได้ในเวลาที่โลกต้องการมากที่สุด โปรดสนับสนุนเราด้วยการบริจาคหรือซื้อการสมัครสมาชิกวันนี้

บริจาค

บทสรุป

ในการสรุป การตรวจสอบ rTMS สำหรับ TRD นี้ยืนยันประสิทธิภาพของเทคนิคนี้ในการปรับปรุงอาการซึมเศร้า โดยมีผลระยะยาวที่อาจเกิดขึ้น การให้อภัยเกิดขึ้นโดยเฉลี่ยในหนึ่งในสามของผู้ป่วย TRD ซึ่งบ่งชี้ถึงผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริงของ rTMS ผลกระทบทางระบบประสาทของ rTMS สามารถนำมาประกอบกับการกระตุ้นโดยตรงของพื้นที่ส่วนหน้า โดยการปรับปรุงทางคลินิกเป็นสื่อกลางโดยกลไก transsynaptic เกี่ยวกับโปรโตคอล rTMS ที่แตกต่างกัน งานส่วนใหญ่ที่ทำจนถึงปัจจุบันใช้ HF-rTMS กับ DLPFC ด้านซ้าย ตามด้วยการทดลองส่ง LF-rTMS ไปยัง PFC ที่ถูกต้อง และน้อยลงโดยใช้การกระตุ้นแบบทวิภาคี ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีแนวทางใหม่เกิดขึ้น และรวมถึง dTMS และ iTBS ด้วยหลักฐานของประสิทธิภาพของทั้งสองเทคนิค แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าวิธีใดวิธีหนึ่งดีกว่าหรือไม่ นอกจากนี้ การกำหนดเป้าหมายและขั้นตอนการสมัครแบบใหม่ยังคงพัฒนาต่อไป โดยแต่ละขั้นตอนมีสัญญาว่าจะเปลี่ยนการดูแลทางคลินิกอย่างมีนัยสำคัญ ในสถานการณ์การระบาดของ COVID-19 ในปัจจุบัน iTBS ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นสำหรับโปรไฟล์ที่มีประสิทธิภาพด้านเวลา ช่วยลดโอกาสในการติดเชื้อ ในบันทึกสุดท้าย แม้จะมีหลักฐานที่ชัดเจนว่าแสดงประสิทธิผลของ rTMS ก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบตัวทำนายการตอบสนอง ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่อาจเกิดขึ้น และพารามิเตอร์การกระตุ้นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ TRD


นักแปลงร่าง

Transfigurist เป็นการสำรวจที่ไม่ธรรมดาของวิทยาศาสตร์ ศาสนา เทคโนโลยี และจิตวิญญาณ โดยเน้นที่ลัทธิมอร์มอนและลัทธิข้ามเพศ

ClearMind: กระแสจิตสังเคราะห์เพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพทางปัญญา

บทความนี้เขียนขึ้นโดย John LaRocco, PhD.

การสื่อสารระหว่างสมองกับสมองโดยตรงส่งผลให้ประสิทธิภาพการรับรู้ดีขึ้น อุปกรณ์ฝังรากเทียมสามารถแสดงให้เห็นได้สำเร็จในสัตว์ ในขณะที่การทดสอบแบบไม่รุกรานแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับมนุษย์ (Pais-Vieira, Chiuffa, Lebedev, Yadav, & Nicolelis, 2015 Rao, et al., 2014) ในขณะที่ใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial (TMS) สำหรับส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับสมองในมนุษย์ในขั้นต้นอัลตราซาวนด์ที่เน้น transcranial (TFUS) เสนอทางเลือกที่เล็กกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า (Danilov & Kublanov, 2014 Sassaroli & Vykhodtseva, 2016) เมื่อรวมกับการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) TFUS ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในส่วนติดต่อระหว่างสมองกับสมอง (BBI) ที่ไม่รุกรานในมนุษย์ (Lee, et al., 2018) เนื่องจากอุปกรณ์ BCI ที่ใช้ EEG ของผู้บริโภคมีวางจำหน่ายมานานหลายทศวรรษแล้ว อุปกรณ์ TFUS ราคาประหยัดและเชื่อถือได้ และโปรโตคอล BBI จะปิดวงจรเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสจิตสังเคราะห์ระดับเริ่มต้นมีความน่าเชื่อถือ ศักยภาพทางการค้าของอุปกรณ์ดังกล่าวมีมากมาย เช่นเดียวกับผลกระทบที่กว้างขึ้น (Pais-Vieira, Chiuffa, Lebedev, Yadav, & Nicolelis, 2015)

รูปแบบก่อนหน้าของการกระตุ้นระบบประสาทถูกจำกัดด้วยการขาดความแม่นยำ การพึ่งพาเครื่องจักรที่ยุ่งยาก หรือความจำเป็นในการฝังรากเทียม (Danilov & Kublanov, 2014) ตัวอย่างเช่น การกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) สำหรับผู้ป่วยโรคพาร์กินสันจำเป็นต้องมีอิเล็กโทรดที่มีการบุกรุกสูงในกะโหลกศีรษะ เทคนิคการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าผ่านกะโหลก (TES) ซึ่งรวมถึงการกระตุ้นด้วยกระแสไฟตรงผ่านกะโหลกศีรษะ (TDCS) และการกระตุ้นด้วยกระแสสลับผ่านกะโหลก (TACS) ขาดความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการปรับระบบประสาทที่แม่นยำ (George & Aston-Jones, 2010) Transcranial magnetic stimulation (TMS) was non-invasive and precise, but required complex machinery. In contrast, TFUS requires smaller components, is non-invasive, and relatively precise (Ye, Brown, & Pauly, 2016). Although the mechanism behind TFUS is not entirely known, BBIs have been demonstrated repeatedly (Rao, et al., 2014). Research even suggested that BBIs may greatly enhance problem-solving speed (Pais-Vieira, Chiuffa, Lebedev, Yadav, & Nicolelis, 2015). The simplest devices are EEG-based BCIs with a wireless connection, while the most invasive are physically wired brains (Lebedev & Nicolelis, 2017). The lack of a precise, non-invasive stimulation system limited the prior potential of potential BBI systems. Similarly, a protocol allowing the secure transmission of stimulation parameters is required.

The ClearMind would utilize a consumer-grade EEG headset, the OpenBCI Ultracortex Mark IV, with ultrasound transducers slotted into the headset, in spring-loaded pegs. The Ultracortex provides a rigid helmet or frame to fix ultrasound transducers in position. The specific stimulation intensity should be kept beneath international levels to ensure individual safety (Yoo, 2018). Based on the European standards, the threshold would be Mechanical Index < 1.9, Isppa < 12 W/cm2, and Ispta ≤ 3 W/cm2 (Lee, et al., 2017). The transducer positioning should enable stimulation of the motor cortex, optic nerve, or other areas requiring stimulation (King, Brown, Newsome, & Pauly, 2013). The sampling rate would be at 200 Hz, owing to the frequency bands commonly used EEG-based BCI (Volosyak, Guger, & Gräser, 2010). The use of an existing commercial EEG headset, the 4-channel OpenBCI Ganglion, able to send information online would greatly accelerate development. Dry electrodes would be prioritized, as they do not require conductive gel. BCI paradigms requiring little to no external stimuli, such as covert speech and motor imagery, would be the default setting (Volosyak, Guger, & Gräser, 2010). Transmission to a computer or smartphone, for receiving and sending commands to other devices, will be conducted over encrypted MQTT messages. More specialized paradigms and transducer arrangements, such as medical stimulation for medical or rehabilitative purposes, could be implemented in over time (King, Brown, Newsome, & Pauly, 2013).

Figure 1: System module architecture

The availability of even a single transducer-based component for the OpenBCI ecosystem would make non-invasive BBIs available to the general population, and to innumerable commercial sectors. It would directly benefit the physically disabled and impaired, by enabling an intuitive feedback system to external devices and caregivers. Professions requiring constant communication and attentiveness, such as in transportation, e-sports, aerospace, finance, and security, would clearly benefit. The range of medical benefits is similarly impressive, as with applications for pharmaceutical delivery, chronic pain treatment, stress reduction, depression treatment, Parkinson’s disease, and cognitive enhancement. The system could form the basis for a truly global cognitive system, especially if combined with social media and analytics.

Danilov, Y. P., & Kublanov, V. S. (2014). Emerging Noninvasive Neurostimulation Technologies: CN-NINM and SYMPATOCORECTION. Journal of Behavioral and Brain Science, 2014 .

George, M. S., & Aston-Jones, G. (2010). Noninvasive techniques for probing neurocircuitry and treating illness: vagus nerve stimulation (VNS), transcranial magnetic stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS). Neuropsychopharmacology, 35 (1), 301-316.

King, R. L., Brown, J. R., Newsome, W. T., & Pauly, K. B. (2013). Effective parameters for ultrasound-induced in vivo neurostimulation. Ultrasound in medicine & biology, 39 (2), 312-331.

Lebedev, M. A., & Nicolelis, M. A. (2017). Brain-machine interfaces: From basic science to neuroprostheses and neurorehabilitation. Physiological reviews, 97 (2), 767-837.

Lee, W., Croce, P., Margolin, R. W., Cammalleri, A., Yoon, K., & Yoo, S. S. (2018). Transcranial focused ultrasound stimulation of motor cortical areas in freely-moving awake rats. BMC neuroscience, 19 (1), 57.

Lee, W., Kim, S., Kim, B., Lee, C., Chung, Y. A., Kim, L., & Yoo, S. S. (2017). Non-invasive transmission of sensorimotor information in humans using an EEG/focused ultrasound brain-to-brain interface. PloS one, 12 (6), e0178476.

Pais-Vieira, M., Chiuffa, G., Lebedev, M., Yadav, A., & Nicolelis, M. A. (2015). Building an organic computing device with multiple interconnected brains. Scientific reports, 5 , 11869.

Rao, R. P., Stocco, A., Bryan, M., Sarma, D., Youngquist, T. M., Wu, J., & Prat, C. S. (2014). A direct brain-to-brain interface in humans. PloS one, 9 (11), e111332.

Sassaroli, E., & Vykhodtseva, N. (2016). Acoustic neuromodulation from a basic science prospective. J Ther Ultrasound, 4 (1), 1.

Volosyak, I., Guger, C., & Gräser, A. (2010). Toward BCI Wizard-best BCI approach for each user. Transactions on the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology , 4201-4204.

Ye, P. P., Brown, J. R., & Pauly, K. B. (2016). Frequency Dependence of Ultrasound Neurostimulation in the Mouse Brain. Ultrasound in medicine & biology .

Yoo, S. S. (2018). Technical Review and Perspectives of Transcranial Focused Ultrasound Brain Stimulation for Neurorehabilitation. Brain & Neurorehabilitation, 11 (2).


Neurostimulation: A new type of treatment for depression is very promising and painless

Depression is a growing problem in Canada and elsewhere, and one of the most important public health issues today, says the World Health Organization (WHO). The COVID-19 pandemic and the ensuing containment measures have had an impact on the mental health of Canadians and have created conditions that are associated with increased rates of suicide.

Unfortunately, front-line treatments for depression, such as psychotherapy and medication, remain ineffective for a large portion of patients receiving care.

However, a new type of treatment is promising: neurostimulation. Here, a technician in a clinic directs a magnetic coil and delivers a few hundred electromagnetic pulses to a specific area of the brain. Treatments are painless, involve no surgery or significant side-effects and take less than an hour a day. The results are impressive. But is this too good to be true?

As a professor of neuroscience in the department of biology at the University of Ottawa and an affiliated researcher at the Krembil Research Institute in Toronto, my research in nonlinear physics has led me to the incredible complexity and richness of biological systems, especially in neuroscience.

Using mathematics and the power of numerical computation, it is possible to better understand not only how the brain works at the cellular level but also how its vast network is organized and what may be lacking because in presence of diseases, such as depression. This can help identify new avenues for treatment and test their effectiveness through simulations. It’s a huge task that I’m working on in collaboration with an interdisciplinary team of researchers around the world.

The return of neuron stimulation — During the past decade, medical treatments involving neurostimulation, or cerebral electromagnetic stimulation, have resurfaced in neuroscience and psychiatry.

After the murky days of electroconvulsive therapy and other techniques, which had a rather bad press, electrical or magnetic stimulation of neurons is attempting a comeback, using a much more sophisticated approach and much lower electrical currents. As a result, neurostimulation is becoming increasingly important in the treatment of depression, and its effectiveness seems to surpass that of medication in many patients.

Methods such as transcranial magnetic stimulation (TMS) are safe and painless alternatives to traditional pharmacological treatments. In addition, they have virtually no side-effects and offer new insights into the manipulation and control of cognitive processes.

Recent meta-analyses have identified positive and lasting effects of TMS neurostimulation treatments on patients with depression, some of whom experienced benefits up to one year after treatment.

Proven treatments — These treatments are now approved by many regulatory agencies and the clinical use of neurostimulation is on the rise in many countries. In particular, portable TMS devices are in development and in the process of being approved by Health Canada for wider, accessible deployment. These devices would allow patients to treat themselves at home, without having to go to the clinic every day as is currently the case.

However, a major challenge remains: how to control brain activity accurately. What areas and types of magnetic signals should be used to relieve patients’ symptoms? For despite amazing results and promising advances, the mechanisms of neurostimulation remain poorly understood. ทำไม?

TMS uses a coil to create a magnetic field that induces electric currents in the brain. Neurons are cells that communicate by means of repeated electrochemical impulses the brain is an organ with essentially electrical functions. Magnetic fields can, therefore, influence the dialogue between different areas of the brain and — in theory — restore or balance their function.

The brain, composed of billions of neurons with continuously changing dynamics, is an incredibly complex network. Neurostimulation, therefore, poses quite a problem for researchers and clinicians, such as where to stimulate and how. The problem is so great that many advances are being made empirically using the trial-and-error method.

A mathematical calculation — Mathematics is involved in this interdisciplinary adventure. What if, through mathematical models of brain circuits, we could understand how stimulation influences neurons and how its effects propagate?

By integrating brain imaging data such as magnetic resonance and electroencephalograms, mathematics can be used to create numerical simulations to better understand the influence of neurostimulation on neuronal activity. It’s a promising approach that could indeed allow us to unravel the mystery of considering the brain as a pendulum!

To better understand, let’s go back a bit.

The activity of neurons in the brain is far from being random and irregular. On the contrary, the neurons in certain parts of the brain coordinate their activity and react at the same time. They synchronize. This synchronization of the neurons in the brain appears in the magnifying glass of medical imaging as waves, or very characteristic oscillations, which are also called brain rhythms.

Brain activity oscillates like a pendulum and this constant to-and-fro movement allows us to see neuronal processes in action. Like ripples on a pond, brain rhythms are dynamic, changing according to our cognitive states. They will be different during a sustained mental effort, during physical activity, and during sleep or meditation.

Hope for tackling neurodegenerative diseases — Researchers believe that brain waves are involved in the majority of brain processes. It is also these same rhythms that seem to be lacking in many neurodegenerative diseases. They are absent, too strong, or too slow.

What if we could control these rhythms with the help of neurostimulation? This is the emerging hypothesis put forward by some neurostimulation researchers. Using advanced mathematics and computer simulations, they want to understand how co-ordination between networked neurons can be influenced and to what extent electromagnetic stimulation can be used to control brain rhythms and to develop treatments for neurological disorders such as multiple sclerosis, Parkinson’s, schizophrenia and depression.

This research may lead to a better understanding of the role of these rhythms in brain function, the code used by neurons to communicate with each other, and a better understanding of what is lacking in certain diseases. It may also allow us to use neurostimulation to increase the computational capacity of these neural networks, thereby increasing cognitive abilities and creativity. Science fiction? Maybe … but not completely.

This article was originally published on The Conversation byJérémie Lefebvre at the University of Ottawa. Read the original article here.


ดูวิดีโอ: neuroCare rTMS in depression and OCD (อาจ 2022).