经颅磁刺激技术(TMS)简介
定义与原理
经颅磁刺激技术(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)是一种非侵入性、无痛和无创的磁刺激技术,它通过短暂的脉冲磁场作用于中枢神经系统(主要是大脑),改变大脑皮层神经细胞的膜电位,产生感应电流,影响脑内代谢和神经电活动,从而引发一系列生理和生化反应。TMS技术具有三大特点:无痛、无创和无损。
分类与发展
TMS可以根据刺激脉冲的不同分为单脉冲TMS(sTMS)、双脉冲TMS(pTMS)以及重复性TMS(rTMS)。sTMS由手动控制无节律脉冲输出,适用于常规电生理检查。pTMS在同一刺激部位连续给予两个不同强度的刺激,或在两个不同部位应用两个刺激仪,主要用于研究神经的易化和抑制作用。rTMS分为高频和低频两种,高频刺激(>1Hz)主要是兴奋作用,而低频刺激(≤1Hz)则是抑制作用。
应用情况
TMS技术已被广泛应用于临床和科学研究中。在临床上,它被用于治疗多种神经精神疾病,如抑郁症、癫痫、帕金森病、舞蹈病等。研究表明,TMS特别适用于抑郁症的治疗,其疗效与药物治疗相当,且副作用较小。此外,TMS还在运动障碍、认知功能障碍等领域得到应用。在科学研究方面,TMS被用来探索大脑功能和高 级认知功能,与PET、fMRI、MEG并列为“21世纪四大脑科学技术”。
研究进展
TMS的研究不仅涉及其临床应用,还包括对其作用机制的深入研究。研究发现,TMS可以通过改变神经元的膜电位、影响神经递质、调节神经可塑性等方式起作用。目前,关于TMS的生物机制仍不完全清楚,需要进一步研究5。
技术细节
TMS设备主要包括脉冲电流发生电路和磁刺激线圈。线圈的设计是TMS研究的关键,因为它决定了磁场的强度、刺激深度和聚焦度。目前,市场上主要的TMS设备品牌有MagStim公司和郑州大鲸公司,它们提供的线圈种类多样,可以满足不同的研究需求和治疗目的。
未来展望
TMS技术在未来有望得到更广泛的应用,尤其是在军事领域。同时,与PET、MRI等技术相结合,TMS将进一步增强其在脑功能研究中的特异性和定位导航能力。