Исследовательское и клиническое значение диагностической транскраниальной магнитной стимуляции у детей с черепно-мозговой травмой: обзор метода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Согласно исследованиям, транскраниальная магнитная стимуляция имеет потенциал в качестве неинвазивного прогностического метода количественной оценки нейрофизиологических изменений головного мозга после черепно-мозговой травмы (ЧМТ). В патофизиологической основе изменений параметров транскраниальной магнитной стимуляции при ЧМТ лежат нарушение регуляции высвобождения нейромедиаторов, изменение экспрессии рецепторов, повреждение интернейронов и микроцитоархитектоники, что провоцирует нарушение функционального баланса между корковым возбуждением и торможением. Особенностью детской популяции с последствиями ЧМТ оказалась уязвимость тормозных механизмов интернейронов за счет снижения уровня ГАМКB-рецепторов опосредованного коркового торможения. Целью настоящей публикации стал анализ наиболее информативных параметров диагностической транскраниальной магнитной стимуляции в детской популяции с последствиями ЧМТ на основе имеющейся литературы.

Об авторах

Д. С. Каньшина

ГБУЗ «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения г. Москвы

Автор, ответственный за переписку.
Email: dr.d.kanshina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5142-9400

Дарья Сергеевна Каньшина 

119180 Москва, ул. Большая Полянка, 22 

Россия

Т. А. Ахадов

ГБУЗ «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения г. Москвы

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3235-8854

 119180 Москва, ул. Большая Полянка, 22 

Россия

С. С. Никитин

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3292-2758

 115522 Москва, ул. Москворечье, 1 

Россия

Список литературы

  1. Seeger Т., Kirton А., Esser М. et al. Cortical excitability after pediatric mild traumatic brain injury. Brain Stimul 2017;10(2):305–14. doi: 10.1016/j.brs.2016.11.011
  2. Stultz D., Osburn S., Burns Т. et al. Transcranial magnetic stimulation (TMS) safety with respect to seizures: A literature review. Neuropsychiatr Dis Treat 2020;16:2989–3000. doi: 10.2147/NDT.S276635
  3. Major B., Rogers М., Pearce A. Using transcranial magnetic stimulation to quantify electrophysiological changes following concussive brain injury: A systematic review. Clin Exp Pharmacol Physiol 2015;42(4):394–405. doi: 10.1111/1440-1681.12363
  4. Scott E., Kidgell D., Frazer K. et al. The neurophysiological responses of concussive impacts: A systematic review and meta-analysis of transcranial magnetic stimulation studies. Front Hum Neurosci 2020;14:306. doi: 10.3389/fnhum.2020.00306
  5. Chistyakov A., Soustiel J., Hafner H. et al. Excitatory and inhibitory corticospinal responses to transcranial magnetic stimulation in patients with minor to moderate head injury. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2001;70(5):580–7. doi: 10.1136/jnnp.70.5.580
  6. Семенова Н.Ю., Валиуллина C.А., Мамонтова Н.А. и др. Трудности диагностики состояния двигательных путей методом транскраниальной магнитной стимуляции у детей после тяжелой черепно-мозговой травмы. Московская медицина 2020;6(40):91, 92.
  7. Lapitskaya N., Coleman M., Nielsen J. et al. Disorders of consciousness: Further pathophysiological insights using motor cortex transcranial magnetic stimulation. Progress Brain Res 2009;177:191–200. doi: 10.1016/S0079-6123(09)17713-0
  8. Moosavi S., Ellaway P., Catley M. et al. Corticospinal function in severe brain injury assessed using magnetic stimulation of the motor cortex in man. J Neurological Sci 1999;164(2):179–86. doi: 10.1016/s0022-510x(99)00065-9
  9. Di Lazzaro V., Oliviero A., Profice P. et al. The diagnostic value of motor evoked potentials. Clin Neurophysiol 1999;110(7):1297–307. doi: 10.1016/s1388-2457(99)00060-7
  10. Chistyakov A., Soustiel J., Hafner H. et al. Altered excitabilityof the motor cortex after minor head injury revealed by transcranial magnetic stimulation. Acta Neurochirurgica 1998;140(5):467–72. doi: 10.1007/s007010050126
  11. Hensch T., Bilimoria P. Re-opening windows: Manipulating critical periods for brain development. Cerebrum 2012;2012:11. 12. Homberg V., Stephan K., Netz J. Transcranial stimulation of motor cortex in upper motor neuron syndrome: Its relation to the motor deficit. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1991;81(5):377–88. doi: 10.1016/0168-5597(91)90027-u
  12. Magistris M., Rosler K., Truffert A. et al. A clinical study of motor evoked potentials using a triple stimulation technique. Brain 1999;122:265–79. doi: 10.1093/brain/122.2.265
  13. Werhahn K., Kunesch E., Noachtar S. et al. Differential effects on motorcortical inhibition induced by blockade of GABA uptake in humans. J Physiol 1999;517:591–7. doi: 10.1111/j.1469-7793.1999.0591t.x
  14. Siebner H., Dressnandt J., Auer C. Continuous intrathecal baclofen infusions induced a marked increase of the transcranially evoked silent period in a patient with generalized dystonia. Muscle Nerve 1998;21:1209–12. doi: 10.1002/(sici)1097-4598(199809)21:9<1209::aid-mus15>3.0.co;2-m
  15. Takeuchi N., Ikoma K., Chuma T. et al. Measurement of transcallosal inhibition in traumatic brain injury by transcranial magnetic stimulation. Brain Injury 2006;20(9):991–6. doi: 10.1080/02699050600909771
  16. King R., Kirton A., Zewdie E. et al. Longitudinal assessment of cortical excitability in children and adolescents with mild traumatic brain injury and persistent post-concussive symptoms. Front Neurol 2019;10:451. doi: 10.3389/fneur.2019.00451
  17. Ntikas M., Hunter A., Gallagher J. et al. Longer neurophysiological vs. clinical recovery following sport concussion front. Front Sports Act Living 2021;3:737712. doi: 10.3389/fspor.2021.737712
  18. Di Virgilio Т., Hunter А., Wilson L. et al. Evidence for acute electrophysiological and cognitive changes following routine soccer heading. EBioMedicine 2016;13:66–71. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.10.029
  19. Locke М., Toepp S., Turco С. et al. Altered motor system function in post-concussion syndrome as accessed via transcranial magnetic stimulation. Clin Neurophysiol Practice 2020;5:157–64. doi: 10.1016/j.cnp.2020.07.004
  20. Oliviero A., Leon A., Holler I. et al. Reduced sensorimotor inhibition in the ipsilesional motor cortex in a patient with chronic stroke of the paramedian thalamus. Clin Neurophysiol 2005;116(11):2592–8. doi: 10.1016/j.clinph.2005.07.015
  21. Manganelli F., Ragno M., Cacchio G. et al. Motor cortex cholinergic dysfunction in CADASIL: A transcranial magnetic demonstration. Clin Neurophysiol 2008;119(2):351–5. doi: 10.1016/j.clinph.2007.10.011
  22. Selden N., Gitelman D., Salamon-Murayama N. et al. Trajectories of cholinergic pathways within the cerebral hemispheres of the human brain. Brain 1998;121:2249–57. doi: 10.1093/brain/121.12.2249
  23. Everitt B., Robbins T. Central cholinergic systems and cognition. Ann Rev Psychology 1997;48:649–84. doi: 10.1146/annurev.psych.48.1.649
  24. Bagnato S., Boccagni C., Sant’Angelo A. et al. Patients in a vegetative state following traumatic brain injury display a reduced intracortical modulation. Clin Neurophysiol 2012;123(10):1937–41. doi: 10.1016/j.clinph.2012.03.014
  25. Castel-Lacanal E., Tarri M., Loubinoux I. et al. Transcranial magnetic stimulation in brain injury. Ann Fr Anesth Reanim 2014;33(2):83–7. doi: 10.1016/j.annfar.2013.11.006
  26. Kumar A., Zou L, Yuan X. et al. N-methyl-D-aspartate receptors: Transient loss of NR1/NR2A/NR2B subunits after traumatic brain injury in a rodent model. J Neurosci Res 2002;67(6):781–6. doi: 10.1002/jnr.10181
  27. Wu P., Zhao Y., Haidacher S. et al. Detection of structural and metabolic changes in traumatically injured hippocampus by quantitative differential proteomics. J Neurotrauma 2013;30(9):775–88. doi: 10.1089/neu.2012.2391
  28. Lefebvre G., Tremblay S., Théoret H. Probing the effects of mild traumatic brain injury with transcranial magnetic stimulation of the primary motor cortex. Brain Inj 2015;29(9):1032–43. doi: 10.3109/02699052.2015.1028447
  29. Tremblay S., De Beaumont L., Lassonde M. et al. Evidence for the specificity of neurophysiologic dysfunctions in asymptomatic concussed athletes. J Neurotrauma 2011;28(4):493–502. doi: 10.1089/neu.2010.1615
  30. Tremblay S., Beaule V., Proulx S. et al. Multimodal assessment of primary motor cortex integrity following sport concussion in asymptomatic athletes. Clin Neurophysiol 2014;125(7):1371–9. doi: 10.1016/j.clinph.2013.11.040
  31. Shrey D., Griesbach G., Giza C. The pathophysiology of concussions in youth. Phys Med Rehabil Clin N Am 2011;22(4):577–602. doi: 10.1016/j.pmr.2011.08.002
  32. Giza C., Hovda D. The neurometabolic cascade of concussion. J Athl Train 2001;36(3):228–35.
  33. Giza C., Santa Maria N., Hovda D. N-methyl-D-aspartate receptor subunit changes after traumatic injury to the developing brain. J Neurotrauma 2006;23(6):950–61. doi: 10.1089/neu.2006.23.950
  34. Huusko N., Pitkänen A. Parvalbumin immunoreactivity and expression of GABAA receptor ubunits in the thalamus after experimental TBI. Neuroscience 2014;267:30–45. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.02.026
  35. Raible D., Frey L., Cruz Del Angel Y. et al. Receptor regulation after experimental traumatic brain injury. J Neurotrauma 2012;29(16):2548–54. doi: 10.1089/neu.2012.2483
  36. Lu H., Kobilo T., Robertson C. et al. Transcranial magnetic stimulation facilitates neurorehabilitation after pediatric traumatic brain injury. Sci Rep 2015;5:14769. doi: 10.1038/srep14769
  37. Miller N., Yasen A., Maynard L. et al. Acute and longitudinal changes in motor cortex function following mild traumatic brain injury. Brain Inj 2014;28(10):1270–6. doi: 10.3109/02699052.2014.915987
  38. Tremblay S., De Beaumont L., Lassonde M. et al. Evidence for the specificity of intracortical inhibitory dysfunction in asymptomatic concussed athletes. J Neurotrauma 2011;28(4):493–502. doi: 10.1089/neu.2010.1615
  39. De Beaumont L., Mongeon D., Tremblay S. et al. Persistent motor system abnormalities in formerly concussed athletes. J Athl Train 2011;46(3):234–40. doi: 10.4085/1062-6050-46.3.234
  40. De Beaumont L., Tremblay S., Poirier J. et al. Altered bidirectional plasticity and reduced implicit motor learning in concussed athletes. Cereb Cortex 2012;22(1):112–21. doi: 10.1093/cercor/bhr096
  41. Ismail F., Fatemi A., Johnston M. Cerebral plasticity: Windows of opportunity in the developing brain. Eur J Paediatr Neurol 2017;21(1):23–48. doi: 10.1016/j.ejpn.2016.07.007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Каньшина Д.С., Ахадов Т.А., Никитин С.С., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 85909 от  25.08.2023.