TMS Flashcards

1
Q

In quali situazioni è utile la TMS?

A

È utile per stabilire nessi causali tra aree cerebrali e comportamento, interferendo temporaneamente con specifiche funzioni corticali.

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2
Q

Cosa permette la Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)?

A

Permette di interferire temporaneamente con la funzione di specifiche aree corticali per inferire nessi causali tra struttura e comportamento.

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3
Q

Cos’è la stimolazione cerebrale profonda (DBS) e come viene utilizzata?

A

La DBS è una tecnica chirurgica che prevede l’impianto di stimolatori per erogare corrente elettrica in aree sottocorticali, come il nucleo subtalamico. Utilizzata nella malattia di Parkinson per alleviare sintomi legati alla degenerazione dei neuroni nei gangli della base, è applicata anche in ambito psichiatrico per il disturbo ossessivo-compulsivo

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4
Q

Quali sono le limitazioni e i costi della DBS?

A

La DBS richiede una chirurgia avanzata e comporta costi elevati, motivo per cui è utilizzata solo in pazienti con gravi sintomi neurologici. L’applicazione clinica è quindi limitata a casi selezionati, anche se presenta potenziale per un ampio range di disturbi

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5
Q

Qual è il principio su cui si basa la TMS?

A

La TMS si basa sul principio di induzione elettromagnetica di Faraday. Una corrente elettrica, passando attraverso una bobina, genera un campo magnetico, che può indurre una corrente elettrica in un secondo conduttore, come il tessuto cerebrale, causando l’attivazione dei neuroni

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6
Q

In che modo il campo magnetico della TMS influisce sui neuroni?

A

Il campo magnetico indotto dalla TMS è breve e focalizzato; esso attraversa il cranio e stimola il tessuto cerebrale sottostante. Questa stimolazione può durare millisecondi, ma l’attivazione neuronale persiste, influenzando potenziali d’azione e attivando aree cerebrali collegate

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7
Q

Qual è la risoluzione spaziale della TMS?

A

La risoluzione spaziale della TMS varia a seconda del tipo di bobina utilizzata. Le bobine a farfalla, ad esempio, offrono una stimolazione più focalizzata, mentre le bobine circolari coprono aree più estese. Coil conici possono anche penetrare leggermente più in profondità nel cervello

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8
Q

Come influenzano i coil conici la profondità di stimolazione nella TMS?

A

I coil conici, grazie alla somma dei campi magnetici generati, permettono di stimolare più in profondità rispetto ai coil tradizionali, raggiungendo aree come il solco interemisferico, utilizzato ad esempio per la stimolazione dell’area somatosensoriale del piede

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9
Q

Quali sono gli effetti comportamentali della TMS?

A

La TMS può indurre effetti sito-specifici, come fosfeni in caso di stimolazione della corteccia visiva o movimenti involontari quando stimola la corteccia motoria. Tuttavia, questi effetti possono estendersi ad altre aree cerebrali connesse, riducendo la risoluzione spaziale della tecnica

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10
Q

Come varia la durata degli effetti della TMS?

A

Gli effetti della TMS possono essere di breve durata (millisecondi) o estendersi per minuti se utilizzati impulsi ripetuti. A seconda dell’intensità e della frequenza della stimolazione, è possibile generare effetti di eccitamento o inibizione a lungo termine nei circuiti neuronali

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11
Q

Cosa sono le “lesioni virtuali” nella TMS?

A

Le lesioni virtuali erano utilizzate per descrivere l’effetto della TMS nel bloccare temporaneamente l’attività in un’area cerebrale, creando un’interferenza simile a una lesione transitoria. Tuttavia, il termine è in disuso, poiché la TMS inietta piuttosto un rumore neurale che può influenzare l’attività

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12
Q

In che modo la TMS viene utilizzata per indurre lesioni virtuali nella corteccia visiva?

A

La TMS applicata alla corteccia visiva può compromettere temporaneamente il riconoscimento di stimoli visivi. Ad esempio, nei compiti di riconoscimento di lettere, la stimolazione in specifici intervalli temporali provoca errori, permettendo di identificare i tempi e le regioni critiche per la percezione

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13
Q

Cos’è lo “speech arrest” indotto dalla TMS?

A

Lo speech arrest è un effetto in cui la TMS, stimolando le aree del linguaggio, provoca un’interruzione temporanea della parola. Un esempio noto è quello di un giornalista che, durante la stimolazione della corteccia motoria e del linguaggio, non riusciva a scrivere né a completare una filastrocca

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14
Q

Quali effetti si osservano nello speech arrest da TMS?

A

Lo speech arrest indotto dalla TMS non blocca completamente il linguaggio ma rallenta la risposta, provocando incertezze o lievi tremori nel parlato. Sebbene temporaneo, permette di esplorare il ruolo causale delle aree corticali nella produzione del linguaggio

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15
Q

Come viene utilizzata la TMS per studiare il Braille nei non vedenti?

A

La TMS viene applicata alla corteccia somato-sensoriale per studiare come i non vedenti interpretano i caratteri Braille. Si osserva che la corteccia visiva viene reclutata nella lettura Braille, suggerendo una riorganizzazione plastica del cervello nei ciechi

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16
Q

Cosa ha scoperto Leo Cohen sulla lettura del Braille con la TMS?

A

Nel 1997, Leo Cohen dimostrò che, stimolando la corteccia occipitale e somato-sensoriale, i non vedenti aumentano gli errori nel riconoscere i caratteri Braille, confermando che anche la corteccia visiva viene coinvolta nella lettura tattile nei ciechi

17
Q

Quali studi ha condotto Amassian usando la TMS sui ciechi?

A

Amassian usò la TMS per determinare i tempi necessari alla corteccia somato-sensoriale per rilevare uno stimolo tattile nei ciechi. Stimolando a intervalli di 10 millisecondi, scoprì che l’elaborazione del carattere Braille richiede circa 20-60 millisecondi

18
Q

Cosa ha scoperto Cohen sul ruolo della corteccia visiva nei non vedenti?

A

Cohen osservò che, stimolando la corteccia visiva dei non vedenti mentre leggono il Braille, la prestazione peggiora drasticamente, confermando che quest’area si adatta a processare informazioni tattili

19
Q

Cosa si intende per risonanza stocastica nella TMS?

A

La risonanza stocastica si riferisce all’effetto per cui una piccola quantità di rumore, indotto dalla TMS, migliora il segnale neurale, ottimizzando il funzionamento dell’area cerebrale in condizioni di basso segnale

20
Q

Come viene testata la risonanza stocastica con la TMS?

A

In un compito di direzione visiva, i ricercatori hanno osservato che una leggera stimolazione della corteccia visiva legata al movimento migliora la prestazione, confermando che un rumore ottimale può rendere più efficiente l’elaborazione del segnale

21
Q

Quali sono gli effetti di una singola dose di TMS ripetitiva (rTMS)?

A

Una singola dose di rTMS può migliorare temporaneamente la discriminazione tattile e aumentare l’attività delle aree somato-sensoriali, sfruttando meccanismi di plasticità a breve termine che durano per alcuni minuti

22
Q

Come variano gli effetti della rTMS con l’applicazione prolungata?

A

La rTMS applicata regolarmente può portare a effetti a lungo termine, migliorando sintomi come la depressione. L’applicazione prolungata può modificare le connessioni sinaptiche e aumentare la plasticità cerebrale

23
Q

In quali ambiti clinici è stata approvata la TMS?

A

Nel 2008 la TMS è stata approvata dalla FDA per il trattamento della depressione farmaco-resistente. Da allora, sono state esplorate altre applicazioni, inclusi trattamenti per l’emicrania e il dolore

24
Q

Perché si osserva un crescente interesse per le applicazioni cliniche della TMS?

A

La TMS ha mostrato efficacia nella regolazione dell’umore e nella modulazione della connettività cerebrale, portando alla sperimentazione di trattamenti per disturbi ossessivo-compulsivi e dipendenze, e aumentando l’interesse clinico e scientifico

25
Q

Quali disturbi vengono trattati con la TMS?

A

La TMS è utilizzata per trattare disturbi come depressione, ansia e disturbo ossessivo-compulsivo, con l’obiettivo di migliorare la connettività cerebrale e favorire il recupero di funzioni cognitive

26
Q

In che modo si studia la risposta individuale alla TMS?

A

La risposta alla TMS è influenzata dalla connettività cerebrale. I ricercatori usano l’analisi dei pattern di connettività per prevedere la risposta dei pazienti alla TMS, migliorando l’efficacia dei trattamenti

27
Q

Quali sono i principali vantaggi della TMS?

A

La TMS è una tecnica non invasiva e sicura, con alta risoluzione temporale e capacità di stabilire relazioni causali tra aree cerebrali e funzioni cognitive. Può avere effetti neuro-modulatori prolungati

28
Q

Quali sono i limiti della TMS?

A

La TMS è limitata alla stimolazione delle aree superficiali del cervello e, a intensità maggiori, può perdere risoluzione spaziale. Inoltre, può risultare distraente durante esperimenti sensibili alla concentrazione

29
Q

Cos’è la TMS ripetitiva (rTMS) e quali sono i suoi effetti sul cervello?

A

La TMS ripetitiva (rTMS) è una tecnica di neuromodulazione non invasiva che stimola il cervello attraverso impulsi magnetici ripetuti, con l’obiettivo di attivare meccanismi di plasticità sinaptica. A seconda dei protocolli di stimolazione, la rTMS può aumentare l’eccitabilità corticale (long-term potentiation) o diminuirla (long-term depression). Questi effetti temporanei possono persistere nel tempo se applicati in modo continuo, come nei trattamenti clinici.

30
Q

Qual è la base neurofisiologica della rTMS e come si collega alla memoria?

A

La rTMS sfrutta i principi del long-term potentiation (LTP) e del long-term depression (LTD), meccanismi fondamentali per la memoria e l’apprendimento. LTP aumenta l’efficienza sinaptica tra neuroni, mentre LTD la riduce. Quando la rTMS è applicata per periodi prolungati, può portare a cambiamenti nell’espressione genica e alla produzione di proteine, influenzando la struttura delle sinapsi e promuovendo modifiche durature nelle aree cerebrali trattate.

31
Q

Quali protocolli di rTMS sono utilizzati per modulare l’eccitabilità corticale?

A

I protocolli di rTMS variano in base alla frequenza e al pattern di stimolazione. Frequenze elevate (es. 5-20 Hz) aumentano l’eccitabilità e attivano il long-term potentiation. Al contrario, frequenze basse, come 1 Hz, tendono a inibire l’area stimolata, attivando il long-term depression. Il protocollo theta-burst, che applica stimolazioni a 5 Hz in sequenze di “triplette”, può portare a eccitazione o inibizione corticale, a seconda che sia somministrato in modalità continua o intermittente.

32
Q

Come viene applicata la rTMS nella clinica e quali effetti ha nei disturbi psichiatrici?

A

La rTMS è usata nel trattamento della depressione, con applicazioni frequenti sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra per aumentare l’eccitabilità e migliorare la neurotrasmissione. Studi di risonanza magnetica funzionale hanno mostrato aumenti dell’attività dell’amigdala e di altre aree coinvolte nell’umore, suggerendo che la rTMS modula i circuiti neuronali associati ai sintomi depressivi e migliora la plasticità sinaptica nelle aree trattate.