Che cos’è la TMS?
La stimolazione magnetica transcranica, nota con l’acronimo TMS, può essere considerata una tecnica di neuroimaging. Questa tecnica è importante perché consente di produrre una lesione che è reversibile. Infatti, la lesione è virtuale; gli effetti prodotti da questa tecnica spariscono entro qualche ora o al massimo entro qualche giorno. La TMS è sicura, non mette a repentaglio la salute della persona. Pascual-Leone e colleghi (1998) hanno affermato che la stimolazione, impostata con gli stessi parametri, può avere degli effetti diversi che risentono, non solo del contesto di applicazione ma anche dello stato mentale del soggetto durante il trattamento. La stimolazione magnetica transcranica non è una tecnica invasiva e fornisce una mappa del cervello a livello spaziale e temporale. Inoltre, consente di stimolare il cervello e quindi, non si limita a registrare la sua attività. Grazie alla TMS, si crea un rumore di fondo che agisce disturbando la normale attività del cervello.
Gli stimolatori magnetici transcranici sono costituiti essenzialmente da due parti: lo stimolatore e la bobina. La bobina viene anche denominata coil, questa parte dello stimolatore magnetico entra direttamente in contatto con la persona. Infatti, il coil è tenuto a contatto con la testa della persona e quando viene generato il campo magnetico, quest’ultimo passa attraverso lo scalpo ed il cranio del soggetto e in questo modo viene generata una corrente indotta nel cervello, la quale stimola il tessuto neuronale. È bene precisare che lo stimolatore è uno strumento elettrico, infatti la corrente elettrica viene convertita in campo magnetico, che è meno pericoloso per la persona che si sottopone a questo trattamento. Questa è anche la più grande differenza con l’elettroshock. Vi sono diverse forme di coil che vengono scelte in base a ciò che si deve fare, per esempio l’H-coil consente una stimolazione profonda (Roth et al., 2002). Si distinguono tre protocolli di somministrazione:
- Single pulse TMS cioè la TMS è ad impulso singolo
- Paried pulse o ppTMS, cioè la stimolazione ha due impulsi
- TMS ripetitiva (rTMS), in questo caso, è prevista la somministrazione di un treno di impulsi, in un lasso di tempo definito
Le principali applicazioni neurofisiologiche
La TMS è una tecnica non invasiva di neuromodulazione e neurostimolazione (Rossi et al., 2009). Grazie alla stimolazione magnetica transcranica è possibile cogliere le relazioni esistenti fra le aree cerebrali, i processi cognitivi ed i processi comportamentali (Pascual-Leone et al., 2000). Usando questa tecnica, si interferisce in modo attivo e transitorio nell’attività cerebrale con un’ adeguata precisione spaziale e temporale. La TMS è una tecnica innovativa che consente di ampliare gli studi su determinate patologie, proprio perché crea delle lesioni reversibili. Questi studi avvengono in laboratorio e si effettuano agendo proprio sull’area cerebrale che si ritiene responsabile di quella patologia (Bonfiglioli e Castiello, 2005). Quindi si può confermare o disconfermare sull’immediato quella teoria. È stata confermata, grazie alla TMS, la disposizione dell’homunculus motorio. Infatti, agendo su una precisa porzione dell’area motrice primaria, si ottiene il movimento controlaterale della parte del corpo corrispondente (Rizzo et al., 2004).
La TMS consente anche di sondare la plasticità neuronale. Inoltre, la TMS è stata usata, per creare delle lesioni visive virtuali. Ammassian ed i suoi collaboratori (1989) hanno dimostrato che applicando la TMS nei soggetti, veniva compromessa la capacità di identificare la lettera. Questo ha dimostrato la specificità retinotopica, ossia ad ogni punto preciso della corteccia visiva primaria corrisponde un punto altrettanto specifico della retina. Infatti, spostando la bobina leggermente verso sinistra, le persone avevano difficoltà ad individuare solo le lettere che si trovavano a destra e viceversa. Inoltre, se il coil viene spostato dorsalmente viene interrotta la percezione della lettera posizionata inferiormente. Invece, spostando la bobina ventralmente, le persone non sono capaci di percepire le lettere che si trovano nel piano superiore. Quindi la TMS, è una tecnica che ha consentito di fare anche degli studi più mirati per mappare il cervello.
Le applicazioni cliniche
Indubbiamente, la TMS ha ampliato la conoscenza in merito a certe patologie. Soprattutto la TMS a impulso singolo è applicata per scopi diagnostici. Tutti gli effetti di neuromodulazione hanno una durata limitata nel tempo e pertanto, la TMS non produce cambiamenti a lungo termine. Invece, utilizzando la stimolazione ripetitiva (rTMS) breve e periodica, si può creare un effetto a lungo termine. Quindi, sfruttando questo principio possiamo usarla per fini terapeutici. Tuttavia, tra una seduta e l’altra di TMS, deve trascorrere un lasso di tempo inferiore alle ventiquattro ore. Questa tecnica, porta a modulare l’attività corticale, in una direzione che può essere o inibitoria o eccitatoria. Questa tecnica, vede applicazione per delle patologie che alle volte possono essere farmaco resistenti. La TMS è stata applicata a diverse patologie, quali: la depressione, il disturbo ossessivo-compulsivo, la schizofrenia ed anche il neglect. È bene precisare che potenzialmente si può applicare a tutti i disturbi.
Nel caso della depressione, è stata applicata la rTMS nella corteccia prefrontale con altre tecniche di neuroimaging funzionale. L’rTMS è stata capace di modulare l’attività dei circuiti fronto-cingolati, compromessi nei soggetti depressi. L’rTMS ha contribuito ad incrementare il rilascio di dopamina a livello mesolimbico e mesostriatale, questo potrebbe incrementare l’azione antidepressiva. Chalah e colleghi (2019) hanno mostrato che la stimolazione magnetica può incrementare il lavoro psicoterapico. Esistono diversi protocolli, applicati sia per l’ansia che per la depressione, che coinvolgono i lobi prefornatali. Questo fa supporre che la TMS agisca incrementando gli effetti della psicoterapia in merito al controllo cognitivo sulle emozioni. La TMS viene usata con successo anche per migliorare i sintomi negativi della schizofrenia.
Tuttavia, non era chiaro se i miglioramenti ottenuti erano dovuti all’azione diretta sui sintomi negativi o all’azione sui sintomi depressivi. Lo studio di Linsambarth e colleghi (2019) ha mostrato che la TMS è capace di agire direttamente sui sintomi negativi. Sicuramente, devono essere condotti diversi studi ed è auspicabile utilizzala in combinazione con la psicoterapia e la farmacoterapia, per implementarne gli effetti.
Riferimenti bibliografici
Ammassian, V.E., Cracco, R.Q., Maccabee, P.J., Cracco, J.B., Rudell, A. & Eberle, L. (1989). Suppression of visual perception by magnetic coil stimulation of human occipital cortex. Electroenceph. Clin. Neurophysiol, 74(6):458-462.
Bonfiglioli, C. & Castiello, U. (2005). Metodi d’indagine in neuroscienze cognitive. Padova: Piccin.
Chalah, M.A. & Ayache, S.S. (2019). Noninvasive brain stimulation and psychoterapy in anxiety and depressive disorders: a viewpoint. Brain Sci, 9 (4). DOI:103390/brainsci9040082.
Linsambarth, S., Jeria, A., Avirame, K., Todder, D., Riquelme, R. & Stehberg, J. (2019). Deep Transcranial Magnetic Stimulation for the treatment of negative symptoms in schizophrenia: beyond an antidepressant effect. J Ect. DOI:10.1097/YCT. 0000000000000592.
Pascual-Leone, A., Tormos, J.M., Keenan, J., Tarazona, F., Canete, C. & Catala, M.D. (1998). Study and modulation of human cortical excibility with transcranial magnetic stimulation. Journal of Clinical Neurophysiology, 15(4):333-343.
Pascual-Leone, A., Walsh, V. & Rothwell, J.C. (2000). Transcranial magnetic stimulation in cognitivr neuroscience-virtual lesion, chronometry, and functional connectivity. Current opinion in neurobiology, 10 (2): 232-7.
Rizzo, V., Siebner, H.R., Modugno, N., Pesenti, A., Münchau, A., Gerschlager, W. et al. (2004). Shaping the excitability of human motor cortex with premotor rTMS.J Physiol, 554(Pt 2): 483-495. DOI:10.1113/jphysiol.2003.048777.
Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P.M. & Pascual- Leone, A. (2009). Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research. Clinical Neuropsysiology, 120. DOI: 10.1016/j.clinph.2009.08.016.
