Rangsangan Magnetik Transkranial Sebagai Alat Diagnostik Dan Terapeutik dalam Pelbagai Jenis DemensiaⅠ

Abstrak:

Demensia diiktiraf sebagai beban penjagaan kesihatan dan sosial dan kekal mencabar dari segi diagnosis dan rawatan yang betul. Rangsangan magnet transkranial (TMS) ialah alat diagnostik dan terapeutik dalam pelbagai penyakit neurologi yang menyiasat keceriaan dan ketersambungan kortikal secara noninvasif dan boleh mendorong keplastikan otak. Artikel ini menyemak penemuan mengenai TMS dalam jenis demensia biasa serta keputusan terapeutik. Penyakit Alzheimer (AD) dicirikan oleh peningkatan keceriaan kortikal dan perencatan kortikal yang berkurangan, terutamanya seperti yang dimediasi oleh neuron kolinergik dan seperti yang didokumenkan oleh kemerosotan perencatan kependaman pendek (SAI).

Klik untuk cistanche herba untuk penyakit Alzheimer

Dalam demensia vaskular, kegembiraan juga meningkat. SAI mungkin mempunyai pelbagai hasil, yang mungkin mencerminkan pertindihan yang kerap dengan AD. Demensia dengan badan Lewy (DLB) dikaitkan dengan penurunan SAI. Keceriaan kortikal motor biasanya normal, mencerminkan kekurangan penglibatan saluran kortikospinal. DLB dan jenis demensia lain juga dicirikan oleh kemerosotan perencatan intrakortikal jangka pendek. Dalam demensia frontotemporal, keceriaan kortikal meningkat, tetapi SAI adalah normal. Rangsangan magnet transkranial berulang mempunyai potensi untuk meningkatkan fungsi kognitif. Ia telah dikaji secara meluas dalam AD, menunjukkan hasil yang menjanjikan selepas rangsangan pelbagai tapak. TMS dengan rakaman elektroensefalografi membuka kemungkinan baharu untuk meningkatkan ketepatan diagnostik; namun, lebih banyak kajian diperlukan untuk menyokong data sedia ada.

Kata kunci: demensia; Penyakit Alzheimer; demensia vaskular; demensia dengan badan Lewy; demensia frontotemporal; Penyakit Parkinson; kemerosotan kognitif ringan; rangsangan magnet transkranial; rangsangan magnet transkranial nadi berpasangan; penanda bio

1. Pengenalan

Dengan jangka hayat yang masih meningkat, demensia telah menjadi salah satu beban penjagaan kesihatan dan sosial utama di negara maju. Pada tahun 2015, ia menjejaskan hampir 50 juta orang, dan ia akan menjejaskan lebih 130 juta pada tahun 2050 [1]. Kos global demensia dianggarkan sebanyak USD 1 trilion [2]. Demensia merupakan punca utama pergantungan dan ketidakupayaan dalam kalangan warga emas dan memberi kesan yang mendalam kepada kehidupan saudara mara mereka [3]. Antara kira-kira 50 jenis dan etiologi demensia yang dikenal pasti, yang paling lazim ialah penyakit Alzheimer (AD), demensia vaskular (VAD), dan demensia dengan badan Lewy (DLB). Kurang kerap, tetapi masih memberi kesan kepada kesihatan awam, adalah demensia frontotemporal (FTD) dan penyakit Parkinson (PD) (PDD) [4–7].

Populasi yang ketara memenuhi kriteria kecacatan kognitif ringan (MCI) - keadaan yang dicirikan oleh penurunan prestasi kognitif yang tidak mengganggu aktiviti kehidupan seharian, tetapi lebih maju daripada rakan sebaya yang sihat dan dikaitkan dengan risiko mengalami demensia [8]. Diagnosis demensia yang pasti adalah berdasarkan perubahan histopatologi yang dilihat dalam bedah siasat [9-11]. Dalam kebanyakan kes, diagnosis dibuat berdasarkan tanda dan gejala awal dan lazim, umur permulaan, sejarah keluarga, dan data demografi dan klinikal yang lain. Walaupun gambaran klinikal pelbagai jenis degeneratif dan demensia lain telah diterangkan secara meluas, masih menjadi cabaran untuk mengesan etiologi yang betul dalam vivo dan juga untuk membezakan proses patologi daripada penuaan biasa.

Gejala mungkin halus dan bertindih antara jenis yang berbeza, yang sering mengakibatkan diagnosis demensia bercampur [12]. Akibatnya, beberapa teknik radiologi, makmal, dan neurofisiologi telah terlibat untuk meningkatkan kebolehpercayaan diagnosis in vivo serta membuat ujian saringan. Sejak kira-kira dua puluh tahun yang lalu, beberapa kajian telah melaporkan hasil yang menjanjikan mengenai penggunaan rangsangan magnetik transkranial (TMS) sebagai alat diagnostik tambahan yang membolehkan penilaian sifat pengujaan dan perencatan korteks motor serta ketersambungan otak. TMS nadi berpasangan (ppTMS) ialah modaliti TMS yang boleh memberikan gambaran tentang sifat neurofisiologi subtipe demensia tertentu dan MCI dan membolehkan pemantauan perkembangan penyakit [13-17].

Selain itu, melalui potensinya untuk mendorong keplastikan otak, TMS kini turut diiktiraf sebagai pilihan terapeutik alternatif untuk pelbagai keadaan neuropsikiatri termasuk demensia. Modaliti terapeutik TMS dipanggil TMS berulang (rTMS). Dalam kaedah ini, satu siri rangsangan magnet menghasilkan perubahan berpanjangan dalam keterujaan kortikal tempatan, yang-bergantung pada tapak, corak, dan intensiti rangsangan-mungkin dikaitkan dengan peningkatan kognitif, penstabilan mood, dan kesan terapeutik lain yang bermanfaat [18]. –20].

1.1. TMS

Kaedah ini menggunakan denyutan singkat medan magnet yang berubah-ubah masa dengan keamatan sehingga sekitar 1.5 T, yang dijana oleh perangsang dan gegelung yang dipasang di atas kawasan kulit kepala yang dipilih oleh pengendali TMS. Medan magnet boleh menembusi korteks dan mendepolarisasi neuron di bawah gegelung. Struktur yang terletak lebih dalam dan di sebelah gegelung tidak teruja secara langsung, kerana medan magnet berkurangan secara eksponen dengan jarak dari gegelung.

Walau bagaimanapun, mereka boleh dipengaruhi secara tidak langsung melalui rangkaian neuron [21]. Pada permulaan TMS, iaitu pada tahun 1985, denyutan tunggal digunakan untuk merangsang korteks motor utama (PMC) dan, seterusnya, untuk mendorong voli menurun ke bawah saluran piramid dan laluan motor periferi dan akhirnya, untuk mendorong pengecutan otot rangka, yang direkodkan secara elektrofisiologi sebagai potensi pembangkit motor (MEP). Teknik asas ini digunakan dan masih, terutamanya dalam neurologi, untuk menilai pengaliran dalam laluan motor pusat [22]. Dalam kes diagnostik dan penyelidikan mengenai demensia, rangsangan dengan denyutan tunggal boleh menyumbang kepada penilaian keceriaan dan perencatan kortikal motor dengan menganggarkan ambang motor (MT) dan tempoh senyap kortikal (CSP).

MT ditakrifkan sebagai keamatan minimum medan magnet yang boleh membangkitkan MEP dengan pasti. Anggaran MT dioperasikan dalam kebanyakan kajian, kerana keamatan medan magnet yang paling rendah-dinyatakan sebagai peratusan keluaran stimulator maksimum-membangkitkan MEP amplitud melebihi 50 µV selepas sekurang-kurangnya lima daripada sepuluh rangsangan [23]. CSP ialah tempoh kelonggaran otot rangka secara tidak sengaja, yang mengikuti MEP apabila TMS digunakan semasa usaha sukarela otot tersebut. Apabila diperiksa mengikut garis panduan yang diterbitkan oleh International Federation of Clinical Neurophysiology (IFCN) [23], CSP berlangsung antara 100 dan 200 milisaat [ms] dan mewakili perencatan kortikal dan tulang belakang, sebahagiannya dihasilkan oleh litar GABAB intrakortikal dan sebahagiannya oleh mekanisme tulang belakang. [24].

1.2. TMS Nadi Berpasangan

ppTMS memberikan gambaran yang lebih terperinci dan dimensi tentang keseronokan dan perencatan korteks motor. Dalam kaedah ini, rangsangan magnet yang ditimbulkan untuk membangkitkan gerak balas motor didahului oleh rangsangan pelaziman. Rangsangan pelaziman ini mungkin ditimbulkan oleh gegelung magnet yang sama dan dalam kes itu, kekuatannya biasanya di bawah MT. Di samping itu, ia mungkin rangsangan elektrik yang digunakan untuk merangsang saraf periferi. Rangsangan ujian adalah kedua, dan kekuatannya dilaraskan untuk membangkitkan gerak balas motor bagi amplitud tertentu, cth, 0.2 mV apabila digunakan tanpa rangsangan pelaziman.

Bergantung pada panjang selang, rangsangan penyaman mungkin mempunyai kesan perencatan, iaitu, ia boleh mengurangkan amplitud MEP yang ditimbulkan oleh rangsangan ujian, atau ia mungkin mempunyai kesan yang bertentangan [25]. Dalam kaedah yang dipanggil teknik penjejakan ambang, yang semakin menarik kerana kebolehubahan keputusannya yang berkurangan, nadi berpasangan ditimbulkan secara berulang-ulang, setiap beberapa saat.

Algoritma terbina dalam secara automatik melaraskan kekuatan rangsangan ujian, mengekalkan amplitud tindak balas MEP tidak berubah mengenai tindak balas selepas rangsangan ujian sahaja. Seterusnya, perencatan dan kemudahan kortikal oleh rangsangan pelaziman dinyatakan dalam pengesanan ambang sebagai peningkatan dan penurunan dalam kekuatan rangsangan ujian, masing-masing [26]. Parameter yang diperolehi dengan ppTMS yang diterangkan di bawah adalah, sementara itu, ukuran utama keterujaan kortikal.

1.4. Kemudahan Intrakortikal

Untuk kemudahan intrakortikal (ICF), selang interstimulus (ISI) adalah antara 7 dan 20 ms, dan amplitud MEP bahkan mungkin empat kali ganda [28,29]. Mekanisme ICF tidak dijelaskan. ICF dikurangkan dengan pentadbiran antagonis reseptor NMDA dextromethorphan [30]. Oleh itu, ia mungkin dimediasi oleh penghantaran glutamatergik.

1.5. Perencatan Intrakortikal Selang Panjang

Perencatan intrakortikal selang panjang (LICI) memerlukan rangsangan pelaziman suprathreshold dan ISI antara 50 dan 300 ms [31-33]. Ia dimediasi terutamanya oleh reseptor GABAB [34,35].

1.6. Perencatan Aferen Kependaman Pendek

Dalam perencatan aferen jangka pendek (SAI), rangsangan ujian didahului oleh rangsangan elektrik kepada saraf periferal kontralateral, biasanya saraf median, di pergelangan tangan. ISI bergantung pada kependaman tindak balas yang direkodkan ke atas korteks deria primer sebagai potensi yang ditimbulkan oleh somatosensori selepas rangsangan elektrik pada tapak yang sama dengan rangsangan penyaman. Biasanya, kependaman adalah sekitar 20 ms, dan ISI masing-masing ialah 22 ms.

Dua milisaat ditambah, kerana itu adalah tempoh masa yang diperlukan untuk penghantaran melalui unjuran sensorimotor. Dalam subjek biasa, rangsangan pelaziman harus menghalang tindak balas ujian [36].

1.7. Rangsangan Magnetik Transkranial Berulang

Dalam rTMS, satu siri rangsangan magnetik digunakan untuk mendepolarisasi neuron sasaran secara berulang. Depolarisasi berulang mendorong keplastikan sinaptik, yang mengatasi rangsangan. Bergantung pada corak rangsangan, keplastikan teraruh mungkin diarahkan kepada potensiasi jangka panjang (LTP) dengan peningkatan penghantaran sinaptik dan peningkatan tembakan dan metabolisme neuron atau kemurungan jangka panjang (LTD) dengan perubahan yang bertentangan. rTMS dengan frekuensi tinggi, iaitu, lima atau lebih rangsangan sesaat, dan corak yang lebih kompleks dipanggil rangsangan pecah theta berselang (iTBS), serta beberapa corak lain yang kurang kerap digunakan, mendorong kebanyakannya LTP, manakala rangsangan frekuensi rendah (satu rangsangan atau kurang sesaat), rangsangan letusan theta berterusan (cTBS) dan beberapa protokol lain terhasil terutamanya dalam LTD [37].

Salah satu manifestasi neurofisiologi yang terkenal bagi keplastikan teraruh ialah peningkatan amplitud MEP selepas rangsangan frekuensi tinggi [38]. Kaitan klinikal ialah peningkatan dalam kekuatan atau ketangkasan otot dan pengurangan spastik pada pesakit selepas strok dan keadaan neurologi yang lain [39-44]. Rangsangan ke atas kawasan kortikal bukan motor akan menyebabkan kesan lain, yang mungkin juga membawa manfaat terapeutik [19]. Walaupun kesan satu sesi rTMS, yang biasanya terdiri daripada beberapa ratus hingga beberapa ribu rangsangan, berlangsung selama beberapa minit, jam, atau jarang, hari, sesi berulang mungkin menyebabkan kesan berpanjangan, membawa perubahan ketara kepada keterukan penyakit psikiatri atau neurologi dan meningkatkan kualiti hidup [19].

akan bersambung......

kenapa makan cistanche boleh merawat penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson?

Cistanche mengandungi pelbagai sebatian aktif seperti echinacoside, acteoside, dan phenylethanoid glycosides. Sebatian ini telah terbukti mempunyai kesan antioksidan, anti-radang, dan neuroprotektif. Penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson adalah kedua-dua gangguan neurodegeneratif yang dikaitkan dengan tekanan oksidatif, keradangan, dan kerosakan pada sel-sel otak. Sebatian aktif dalam cistanche boleh membantu melindungi sel otak daripada kerosakan oksidatif, mengurangkan keradangan dan meningkatkan fungsi kognitif, yang berpotensi membantu mengurangkan gejala penyakit ini.

Rujukan

1. Pertubuhan Kesihatan Sedunia. Epidemiologi dan Kesan Demensia. Keadaan Semasa dan Trend Masa Depan. . 2015. Tersedia dalam talian: http://www.who.int/mental_health/neurology/dementia/en (diakses pada 30 Mac 2021).

2. Penyakit Alzheimer Antarabangsa. Perangkaan Demensia. Tersedia dalam talian: https://www.alz.co.uk/research/statistics (diakses pada 30 Mac 2021).

3. Van Der Geugten, W.; Goossensen, A. Aspek penjagaan yang memartabatkan dan tidak memuliakan orang yang mengalami demensia: Kajian naratif. Scand. J. Sci Penyayang. 2020, 34, 818–838. [CrossRef]

4. Brayne, C.; Gill, C.; Huppert, FA; Barkley, C.; Gehlhaar, E.; Girling, DM; O'Connor, DW; Paykel, ES Insiden Subjenis Demensia yang Didiagnos Secara Klinikal dalam Populasi Warga Emas. Br. J. Psikiatri 1995, 167, 255–262. [CrossRef]

5. Hendrie, HC Epidemiologi Demensia dan Penyakit Alzheimer. Am. J. Geriatr. Psikiatri 1998, 6, S3–S18. [CrossRef]

6. Savica, R.; Boeve, B.; Logroscino, G. Epidemiologi alpha-sinukleinopati: Daripada penyakit Parkinson kepada demensia dengan badan Lewy. Tanganb. Clin. Neurol. 2016, 138, 153–158. [CrossRef]

7. Van Swieten, JC; Rosso, SM Aspek epidemiologi demensia frontotemporal. Tanganb. Clin. Neurol. 2008, 89, 331–341. [CrossRef]

8. Panza, F. Epidemiologi Semasa Kemerosotan Kognitif Ringan dan Sindrom Predementia Lain. Am. J. Geriatr. Psikiatri 2005, 13, 633–644. [CrossRef]

9. Galvin, JE; Sadowsky, CH Garis Panduan Praktikal untuk Pengiktirafan dan Diagnosis Demensia. J. Am. Board Fam. Med. 2012, 25, 367–382. [CrossRef]

10. Hort, J.; O'Brien, JT; Gainotti, G.; Pirtila, T.; Popescu, BO; Rektorova, I.; Sorbi, S.; Scheltens, P.; bagi pihak Panel Saintis EFNS mengenai Demensia. Garis panduan EFNS untuk diagnosis dan pengurusan penyakit Alzheimer. Eur. J. Neurol. 2010, 17, 1236–1248. [CrossRef]

11. McKeith, IG; Dickson, DW; Lowe, J.; Emre, M.; O'Brien, J.; Feldman, H.; Cummings, J.; Duda, JE; Lippa, C.; Perry, EK; et al. Diagnosis dan pengurusan demensia dengan badan Lewy: Laporan ketiga konsortium DLB. Neurologi 2005, 65, 1863–1872. [CrossRef] [PubMed]

12. Zekry, D.; Hauw, J.-J.; Gold, G. Mixed Dementia: Epidemiologi, Diagnosis dan Rawatan. J. Am. Geriatr. Soc. 2002, 50, 1431–1438. [CrossRef]

13. Cantone, M.; Di Pino, G.; Capone, F.; Piombo, M.; Chiarello, D.; Cheeran, B.; Pennisi, G.; Di Lazzaro, V. Sumbangan rangsangan magnet transkranial dalam diagnosis dan pengurusan demensia. Clin. Neurofisiol. 2014, 125, 1509–1532. [CrossRef] [PubMed]

14. Vucic, S.; Kiernan, MC Stimulasi Magnetik Transkranial untuk Penilaian Penyakit Neurodegeneratif. Neurotherapeutics 2017, 14, 91–106. [CrossRef] 15. Lanza, G.; Bramanti, P.; Cantone, M.; Pennisi, M.; Pennisi, G.; Bella, R. Kemerosotan Kognitif Vaskular melalui Kaca Pandangan Rangsangan Magnetik Transkranial. perangai. Neurol. 2017, 2017, 1–16. [CrossRef]

16. Rawji, V.; Latorre, A.; Sharma, N.; Rothwell, JC; Rocchi, L. Mengenai Penggunaan TMS untuk Menyiasat Patofisiologi Penyakit Neurodegeneratif. Depan. Neurol. 2020, 11, 584664. [CrossRef]

17. Benussi, A.; Grassi, M.; Palluzzi, F.; Cantoni, V.; Cotelli, MS; Premi, E.; Di Lorenzo, F.; Pellicciari, MC; Ranieri, F.; Musumeci, G.; et al. Ketepatan klasifikasi TMS untuk diagnosis gangguan kognitif ringan. Rangsangan Otak. 2021, 14, 241–249. [CrossRef] [PubMed]

18. Elder, GJ; Taylor, J.-P. Rangsangan magnet transkranial dan rangsangan arus terus transkranial: Rawatan untuk gejala kognitif dan neuropsikiatri dalam demensia neurodegeneratif? Alzheimer's Res. Di sana. 2014, 6, 74. [CrossRef] [PubMed]

19. Lefaucheur, J.-P.; Aleman, A.; Baeken, C.; Benninger, DH; Brunelin, J.; Di Lazzaro, V.; Filipovi'c, SR; Grefkes, C.; Hasan, A.; Hummel, FC; et al. Garis panduan berasaskan bukti tentang penggunaan terapeutik rangsangan magnet transkranial berulang (rTMS): Kemas kini (2014–2018). Clin. Neurofisiol. 2020, 131, 474–528. [CrossRef]

Jakub Antczak, Gabriela Rusin * dan Agnieszka Słowik

Jabatan Neurologi, Kolej Perubatan Universiti Jagiellonian, Jakubowskiego 2, 30-688 Krakow, Poland; jakub.antczak@uj.edu.pl (JA); slowik@neuro.cm-uj.krakow.pl (AS) * Surat-menyurat: grusin@su.krakow.pl; Tel.: tambah 48-12-400-2550