Ефективне лікування можливе лише на базі ефективної діагностики. А коли мова йде про захворювання нервової системи, які останнім часом посідають лідируючі позиції серед інших нозологій, ця аксіома набуває сили закону. Та, нажаль, достовірних методів дослідження функціонального стану центральної та периферійної нервової системи не так уже й багато. Транскраніальна магнітна стимуляція (ТМС) дозволяє відслідкувати стан моторної кори головного мозку, що значно зменшує вірогідність похибки під час встановлення таких діагнозів, як розсіяний склероз, мігрень, епілепсія.
Фізичні основи стимуляції нервової тканини змінним магнітним полем базуються на фундаментальних відкриттях в області фізики початку XIX століття, зокрема на законі електромагнітної індукції, сформульованому М. Фарадеєм у 1831 році. Ним було доведено, що змінне магнітне поле індукує електричний струм у розташованому поруч провіднику. Незабаром з’явилися дані про вплив змінного магнітного поля на головний мозок людини. Вперше в 1896 р. французький фізик і фізіолог д’Арсонваль описав явище фосфенеза — суб’єктивного відчуття спалахів світла в очах, яке виникає у людини, що потрапила у змінне магнітне поле. В 1985 році в університеті Шеффілда (Велика Британія) завдяки інженерним і клінічним розробкам вперше був створений магнітний стимулятор, забезпечуючий потужність, достатню для збудження моторної кори головного мозку безпосередньо через черепну коробку і спричинення м’язових скорочень у кінцівках. Тим самим було покладено початок дослідженням можливостей ТМС в діагностиці та лікуванні захворювань нервової системи.
Як це працює?
Коркова стимуляція з використанням змінного магнітного поля є однією з найбільш фізіологічних методик, оскільки при цьому збуджуються саме ті коркові нейрони, які першими активуються під час здійснення довільного руху. Фізіологічною основою методу є деполяризація мембрани нервової клітини внаслідок генерації електричного поля в глибині тканин. Деполяризація мембрани призводить до появи й подальшого поширення потенціалу дії. При цьому порушується проксимальна частина аксона швидких мотонейронів на рівні перших трьох перехватів Ранв’є (D-хвиля, direct wave) і кілька вставних нейронів, які з різною тимчасовою затримкою передають збудження на мотонейрон (I-хвиля, indirect wave). Так, у відповідь на однократно пред’явлений стимул у моторній корі з’являється залп спадних хвиль збудження, кінцевою мішенню яких є альфа-мотонейрони, що передають збудження периферичними нервами.
ТМС дає можливість досліджувати такі параметри, як час центрального моторного проведення, характеристики викликаної моторної відповіді (поріг, амплітуда, латентний період, форма та ін.), аналізувати процеси збудження і гальмування в мозку (період мовчання, транскалозальне гальмування, внутрішньокорковое гальмування і збудження). Вивчення амплітуди викликаної моторної відповіді дає уявлення про кількість мотонейронів, що втягуються в стимуляцію. Величина порога викликаної моторної відповіді відображає збудливість кіркових мотонейронів. Ці показники використовуються в клініці для оцінки функціонального стану кортико-спінального тракту, зокрема зрілості кортико-спінального тракту у дітей, картування м’язового представництва, а також для дослідження нейропластичних процесів, збудливості зорової кори, локалізації центру мовлення. При ураженнях кортико-спінального тракту (таких як інсульт, спінальна травма) має місце підвищення порогу викликаної моторної відповіді. Низький поріг може спостерігатися у разі генералізованої ідіопатичної епілепсії, бічного аміотрофічного синдрому (БАС), деяких психічних розладів, для яких характерна підвищена збудливість нервової системи. Обчислення часу центрального моторного проведення дозволяє диференціювати рівень ураження пірамідного шляху (кірковий, спінальний). Зникнення біелектричної активності довільно скороченого м’яза-мішені після ТМС — період мовчання — дозволяє судити про рівень ГАМК-ергічного гальмування. Вкорочення періоду мовчання спостерігається у разі епілепсії, хвороби Паркінсона, stiff man-синдрому, а подовження — у разі хвороби Гентінгтона та порушень мозкового кровообігу. Дослідження транскаллозального гальмування надає можливість вивчення за допомогою ТМС функції мозолистого тіла — найбільшого нейронального колектора головного мозку людини, що об’єднує різні нейрональні ланцюги правої і лівої півкулі.
Основні точки докладання
Метод ТМС незамінний під час вивчення демієлінізуючих захворювань, особливо розсіяного склерозу (РС), оскільки дозволяє кількісно оцінити стан провідної системи у разі РС, що може служити прогностичним критерієм перебігу захворювання. В результаті деструкції мієліну на одному або декількох ділянках аксонів кортико-спінального тракту падає швидкість проведення імпульсу аж до повного блоку проведення низхідного збудження і неможливості зареєструвати спричинену моторну відповідь. Аксони кортико-спінального шляху уражаються нерівномірно, тому ступінь проведення збудження різна, що призводить до втрати синхронізації і порушення просторово-часової сумації збудження на постсинаптичні мембрани спінального мотонейрону. Як наслідок, має місце зміна основних параметрів спричиненої моторної відповіді — збільшення латентності, тривалості, зниження амплітуди, зміни форми (поява поліфазних і псевдополіфазних потенціалів). Найбільш інформативним серед виявлених змін є час центрального моторного проведення, який часто спостерігається при РС (за даними різних авторів, у 50-91% випадків). Така варіабельність частоти зміни визначається тяжкістю та тривалістю перебігу захворювання, а також тим, наскільки конкретний хворий відповідає критеріям діагностики РС, тобто чи є даний випадок достовірним, вірогідним або можливим РС. Порівняно зі здоровими пацієнтами, час центрального моторного проведення при достовірному РС збільшується в 2-3 рази.
ТМС проявила себе як цінний метод діагностики шийної мієлопатії. Сучасні методи нейровізуалізації не завжди можуть пояснити, що є причиною розвитку тих чи інших неврологічних симптомів у разі цієї патології. Лікарям добре відомі випадки виражених дегенеративних змін хребта різних рівнів, спінального стенозу, здавлення корінців спинного мозку в разі відсутності будь-яких скарг або клінічних проявів у хворого. Саме у цих випадках для визначення рівня та ступеня ураження спинного мозку доцільно використовувати ТМС з відведенням викликаної моторної відповіді з м’язів, що іннервуються сегментом, розташованим нижче рівня ураження. При проведенні ТМС нейрофізіологічні зміни у пацієнтів із шийною дискогенною мієлопатією проявляються у вигляді підвищення порогу реєстрації спричиненої моторної відповіді, збільшення її латентності, зниження амплітуди і тривалості коркової викликаної моторної відповіді та зміні її форми. Наявність або відсутність ознак порушення проведення по спинному мозку, обумовлене методом ТМС, робить метод інструментом вибору хірургічного лікування та оцінки його ефективності. Критеріями несприятливого прогнозу оперативного втручання є відсутність коркової спричиненої моторної відповіді та значне збільшення часу центрального моторного проведення.
Також доведена безпечність та ефективність застосування цього методу в разі епілепсії. Дослідження ТМС-параметрів у хворих з парціальною симптоматичною епілепсією, які не приймають протиепілептичні препарати, виявило зниження порогу викликаної моторної відповіді. Призначення антиконвульсантів призводило до нормалізації значення порогу спричиненої моторної відповіді. Це ще раз підтверджує, що сучасні протиепілептичні препарати, які діють на вольтажзалежні натрієві канали, знижують корковий поріг збудження. Доведено також, що виявлення зниженого порогу викликаної моторної відповіді є прогностично несприятливою ознакою, що свідчить про більшу ймовірність виникнення нападу.
Дозволено дітям і підліткам
ТМС також широко застосовується в дитячій неврології. Найбільш вагомі результати методики — у дітей від 1 до 4 років. Функціональні характеристики моторних шляхів починають повністю відповідати параметрам дорослої людини тільки у віці 12-14 років. Причому мієлінізація шляхів до м’язів нижніх кінцівок завершується раніше — в 11-12 років, а до м’язів верхніх кінцівок — у 12-17 років. Вирівнювання значень порогів реєстрації спричиненої моторної відповіді як показник коркової збудливості у дітей і дорослих відбувається у віці 11-13 років. Приблизно в цьому ж віці настає повне забезпечення інтракортикальних гальмівних і збуджуючих зв’язків. Метод ТМС застосовується для уточнення особливостей розвитку рухових розладів у дітей із різними формами церебрального паралічу, для оптимізації диференційно-діагностичного процесу. При цьому виявлено підвищення порогу спричиненої моторної відповіді та зниження її амплітуди у дітей як із геміпаретичною формою ЦП, так і зі спастичною геміплегією. Під час проведення ТМС також виявлено порушення механізмів міжпівкульної взаємодії у дітей з ДЦП, що проявляється відсутністю (або різким зниженням) транскалозального гальмування як свідчення недостатності інгібіторного транссинаптичного контролю первинної моторної кори або суттєвої затримки дозрівання інтракортикальної гальмівної системи мозку.
Багатообіцяюче майбутнє
Транскраніальна магнітна стимуляція — дуже перспективний метод терапії захворювань нервової системи. Один із інноваційних напрямків використання ТМС — діагностика стану за мігрені. В даний час явище фосфенеза активно використовується у вивченні збудливості кіркових нейронів рухової та зорової ділянок мозку в різні періоди мігренозного циклу. Різними роботами показано значне зниження порогу фосфенеза в період між нападами, що свідчить про підвищення збудливості зорової кори у хворих із цим діагнозом. Поріг фосфенезу використовується для оцінки ефективності застосування терапевтичних засобів. Призначення вальпроату натрію з метою зниження коркової збудливості у хворих з мігренню призводило до підвищення порогу фосфенезу в разі мігрені з аурою. Ефективність профілактичного лікування мігрені з аурою визначається ступенем зниження збудливості зорової кори під час використання ГАМК-ергічних препаратів.
В останні роки проводиться інтенсивне вивчення терапевтичної ролі стимуляції мозку при хворобі Паркінсона. Робляться спроби за допомогою ТМС впливати на рівень коркової збудливості у хворих на епілепсію. Аналіз змін параметрів мозкової гемодинаміки (РЕГ, лінійної швидкості кровотоку) показав, що судинний фактор може бути одним з важливих учасників відповідних церебральних реакцій на транскраніальну магнітну стимуляцію. Також ряд робіт підтверджує можливість терапевтичної дії ТМС у відновлювальному періоді мозкових інсультів.
Окрім цього ТМС відкрила нові можливості в дослідженнях фізіології мозку здорової людини, у вивченні пластичності мозку в нормі і при патології, нові підходи до оцінки функції зорової, соматосенсорної, лобової кори, центру мовлення. До того ж ТМС поповнила арсенал методів діагностики мозкових інсультів, демієлінізуючих захворювань, нервово-м’язових захворювань, БАС, міелопатії різної етіології, спінальної травми.
Тетяна ПРИХОДЬКО, «ВЗ»
