Estimulació de la memòria: revisió d'intervencions utilitzant l'estimulació magnètica transcranial repetitiva per millorar o restaurar les habilitats de memòria Part 1

Resum: Els sistemes de memòria humana són dispositius de gravació imperfectes que es veuen afectats per l'edat i la malaltia, però les troballes recents suggereixen que la funcionalitat d'aquests sistemes es pot modificar mitjançant intervencions que utilitzen estimulació cerebral no invasiva com l'estimulació magnètica transcranial repetitiva (rTMS).

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia mèdica moderna, l'estimulació magnètica cranial s'ha convertit en un mètode de tractament popular, especialment per millorar la memòria dels pacients. L'estimulació magnètica cranial és una teràpia no invasiva que estimula l'activitat de les neurones cerebrals aplicant un corrent feble sota l'escorça cerebral, millorant així la connexió i la comunicació entre les neurones. Aquest mètode de tractament no només és eficaç, sinó que tampoc té efectes secundaris ni dolor, de manera que cada cop més gent ho acull.

Alguns estudis recents han demostrat que l'estimulació magnètica cranial és molt eficaç per millorar la memòria. Els experts mèdics han descobert que el tractament d'estimulació magnètica cranial va millorar significativament la memòria dels subjectes experimentals. Aquest mètode de tractament és especialment eficaç per als pacients amb amnèsia, malaltia d'Alzheimer i altres malalties, i també pot ajudar aquells que estan sobreestressats i sobrecarregats de treball per alleujar la fatiga mental i l'angoixa emocional enfortint l'activitat de les neurones cerebrals.

A més de millorar la memòria, l'estimulació magnètica cranial també es pot utilitzar per tractar altres malalties neurològiques, com la depressió, l'ansietat, la malaltia d'Alzheimer, etc. Tot i que aquest mètode de tractament encara necessita més investigació i pràctica, cada vegada hi ha més persones que han començat a acceptar el crani. l'estimulació magnètica com a mètode de tractament i han aconseguit bons resultats.

En general, l'estimulació magnètica cranial, com a mètode de tractament emergent, té un paper molt important en la millora de la memòria i el tractament de malalties neurològiques. Hem de conèixer activament aquest mètode de tractament per exercir millor la seva eficàcia. Al mateix temps, també hem de respectar els consells del metge i rebre tractaments d'estimulació magnètica cranial en institucions mèdiques professionals, amb l'esperança d'aportar millors efectes sobre la salut a nosaltres mateixos i als que ens envolten. Es pot veure que hem de millorar la nostra memòria. Cistanche pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche és un material medicinal tradicional xinès amb molts efectes únics, un dels quals és millorar la memòria. L'eficàcia de Cistanche prové dels diferents ingredients actius que conté, com l'àcid tànic, polisacàrids, glicòsids flavonoides, etc. Aquests ingredients poden promoure la salut del cervell de diverses maneres.

Feu clic a Coneix la memòria a curt termini com millorar

El potencial translacional d'aquestes intervencions de rTMS és clar: els problemes de memòria són la queixa cognitiva més freqüent associada a l'envelliment saludable, mentre que les condicions patològiques com la malaltia d'Alzheimer sovint s'associen a dèficits de memòria greus.

Les teràpies per millorar la memòria o tractar la pèrdua de memòria podrien millorar la independència alhora que redueixen els costos dels sistemes de salut pública. Malgrat aquesta promesa, diversos factors importants limiten la generalització i el potencial de traducció de les intervencions de rTMS per a la memòria. L'heterogeneïtat del disseny del protocol, els paràmetres rTMS i les mesures de resultats presenten reptes importants per a la interpretació i la reproductibilitat.

Tanmateix, els avenços recents en neurociència cognitiva, inclosos els enfocaments de rTMS i els coneixements recents sobre xarxes cerebrals funcionals, poden oferir eines metodològiques necessàries per dissenyar nous estudis d'intervenció amb un rigor experimental millorat, una reproductibilitat millorada i una major probabilitat de traducció exitosa a entorns clínics.

En aquesta revisió, primer discutim l'estat actual de la literatura sobre modulació de la memòria amb rTMS, després oferim un comentari sobre els desenvolupaments de la neurociència cognitiva que són rellevants per a les intervencions de rTMS i, finalment, tanquem oferint diverses recomanacions per al disseny de futures investigacions que utilitzin rTMS per modular humans. rendiment de la memòria.

Paraules clau: TMS; rTMS; memòria; hipocamp; xarxes cerebrals; estimulació cerebral no invasiva; deteriorament cognitiu lleu; malaltia d'Alzheimer.

1. Introducció

S'entén que els sistemes de memòria humana són dispositius d'enregistrament imperfectes i el rendiment d'aquests sistemes es veu afectat negativament per l'edat i la malaltia.

La pèrdua de memòria és la queixa cognitiva més freqüent en adults grans, mentre que els dèficits de memòria clínicament significatius exageren les tendències relacionades amb l'edat i sovint són atribuïbles a malalties neurodegeneratives. La forma més comuna de disminució de la memòria patològica és la demència a causa de la malaltia d'Alzheimer (MA) [1]. Malauradament, les intervencions farmacològiques actuals per al deteriorament de la memòria relacionada amb l'AD, com els inhibidors de la colinesterasa, ofereixen un benefici limitat per a la pèrdua de memòria [2,3]; això també és cert per a altres intervencions per a la MA, com ara els canvis d'estil de vida [4–6].

La manca de tractaments efectius per a la pèrdua de memòria, relacionada o no amb l'AD, deixa una necessitat important sense satisfer: la pèrdua de memòria té conseqüències negatives per a la independència, l'autonomia i la identitat. Els tractaments eficaços per a la pèrdua de memòria podrien preservar aquestes facultats [7–9].

Afortunadament, les troballes recents suggereixen que l'estimulació cerebral no invasiva dirigida (NBS) pot oferir oportunitats significatives per al tractament [10]. Concretament, s'ha informat que l'estimulació magnètica transcranial (TMS), una forma de NBS, millora la memòria en adults més joves sans, adults grans sans i individus amb AD [11–14].

Per tant, la TMS pot ser prometedora com a tractament simptomàtic potencial per a la pèrdua de memòria. Tot i així, una revisió de la literatura actual revela una variabilitat substancial en mètodes, mesures de resultats i poblacions. D'acord amb la variabilitat metodològica, les troballes de les intervencions que utilitzen TMS repetitiva (rTMS) per millorar la memòria han estat inconsistents.

Per solucionar-ho, la nostra revisió pretén resumir els resultats dels estudis recents de rTMS en pacients del continu AD, discutir fonts potencials d'heterogeneïtat i oferir suggeriments sobre com el camp podria millorar el rigor i la reproductibilitat en treballs futurs.

2. Revisió del treball previ

2.1. Organització de la Revisió

Hem realitzat una revisió narrativa basada en cerques de bases de dades d'ús habitual que indexen treballs acadèmics (PubMed, Google Scholar). Després de la identificació primària de la literatura, es van realitzar cerques de citacions cap endavant i cap enrere per a estudis en aquest cos identificat inicialment.

Vam observar que les investigacions que van provar la TMS com a eina per millorar la memòria o un tractament per a la pèrdua de memòria han variat àmpliament en els seus enfocaments. Reconeixent aquesta heterogeneïtat, vam identificar dues variables independents clau que es van utilitzar per organitzar la nostra revisió: primer lloc d'estimulació i després població objectiu.

Igual que amb les variables independents, vam observar que les mesures de resultats es podrien dividir de manera similar en canvis en les capacitats cognitives (memòria, funcions executives, etc.) i canvis en les variables cerebrals (estructura i/o funció).

Per obtenir un resum dels estudis de rTMS organitzats i anotats d'acord amb aquests atributs, consulteu la taula 1. Pel que fa als llocs d'estimulació, els investigadors han seleccionat amb major freqüència els objectius de rTMS dins de les àrees d'associació frontal o parietal. És important destacar que aquestes regions es troben immediatament a sota del crani i, per tant, dins del rang limitat dels sistemes típics de TMS (~ 2-3 cm sota el cuir cabellut) [15].

Dins del lòbul frontal del cervell, els estudis s'han dirigit amb freqüència a l'escorça prefrontal dorsolateral (dlPFC). Aquesta popularitat del dlPFC com a objectiu d'estimulació pot ser atribuïble a les seves contribucions conegudes a molts processos cognitius, inclosa la memòria de treball [16-19]. El dlPFC és, per descomptat, també un objectiu comú de rTMS per al tractament clínic de trastorns psiquiàtrics com la depressió major [20].

De manera més àmplia, el dlPFC és generalment reconegut com una regió del cervell que és factible i segura per a l'TMSr [21]. Una alternativa menys comuna per a l'TMSr ha estat el lòbul parietal, i dins d'ell, els estudis de rTMS s'han dirigit amb més freqüència a l'escorça parietal posterolateral o al gir angular. (AG) [13,22].

En els estudis de rTMS i memòria, AG s'ha orientat sovint a causa de la seva connectivitat, tant estructural com funcional, amb regions del lòbul temporal medial que admeten processos de memòria declarativa/relacional.

A més, es creu que AG forma part d'una xarxa cerebral intrínseca a gran escala, la xarxa de mode predeterminat (DMN) que s'ha implicat en la funció de memòria normal [23–27]. A més, la DMN es veu especialment afectada per l'AD [25,28,29], fent que la modulació de la DMN per rTMS sigui una teràpia potencialment intrigant. Per obtenir informació sobre els mecanismes de TMS, consulteu el quadre 1.

Pel que fa a les poblacions objectiu, mentre que molts estudis sobre els efectes de la rTMS sobre la memòria s'han centrat en individus sans i joves sans, hi ha un nombre creixent d'estudis que investiguen el potencial de l'rTMS per tractar la pèrdua de memòria dins de les poblacions clíniques (per exemple [30-32]).

Els estudis que utilitzen rTMS també han reclutat individus amb afeccions clíniques que sovint precedeixen l'AD, inclòs (amnèstic o no amnèstic) deteriorament cognitiu lleu (aMCI/MCI) [33–35].

A la nostra revisió dels treballs publicats, les intervencions de rTMS per a la memòria implicades amb més freqüència amb l'estimulació del lòbul frontal es dirigeixen a individus sans, de manera que comencem resumint les troballes d'aquests estudis.

2.2. rTMS dels llocs del lòbul frontal

2.2.1. rTMS de dlPFC: jove i vell saludable

A la literatura actual, el dlPFC s'ha estimulat amb una varietat de paràmetres de rTMS i alguns informes suggereixen que el dlPFC esquerre i dret poden respondre de manera diferent a rTMS.

Dins dels estudis dirigits a la dlPFC en adults sans considerats en aquesta revisió, l'hemisferi esquerre s'ha orientat amb més freqüència. La rTMS del dlPFC esquerre ha produït efectes moderadament consistents en la connectivitat funcional en estat de repòs (RSFC), però resultats cognitius menys consistents.

Pel que fa als canvis cognitius associats a l'rTMS dlPFC esquerre, vuit dels dotze estudis revisats aquí van reportar millores cognitives significatives associades a l'estimulació d'alta freqüència [14,34,35,38,39,41,42,44–46,71,72]. Tanmateix, exemplificant l'heterogeneïtat dels resultats en aquest domini, un estudi que utilitzava rTMS de baixa freqüència va reportar un deteriorament cognitiu agut [43].

Es pot observar heterogeneïtat en els mètodes i resultats de rTMS fins i tot en el domini limitat de rTMS del dlPFC esquerre d'adults sans. En un estudi, Chung i els seus col·legues van aplicar l'estimulació intermitent theta-burst (iTBS) rTMS dirigida a dlPFC esquerre [41]. La rTMS al llindar motor (MT) del 50%, 75% i 100% es va associar amb resultats diferents per a cada intensitat.

El seu estudi va observar una resposta similar a una corba en forma d'U invertida, amb resultats no significatius al 50%, millora cognitiva al 75% i millora intermèdia al 100%.

En un estudi similar, Davis i els seus col·legues van aplicar rTMS de 5 Hz a un 120% de MT al dlPFC esquerre, però no van observar cap canvi significatiu en la capacitat cognitiva [42]. En conjunt, aquests estudis suggereixen que la major intensitat d'estimulació de rTMS no es correspon estrictament amb la millora dels resultats i que hi pot haver interaccions d'intensitat i freqüència d'estimulació en els resultats.

En dos estudis descrits anteriorment [41,42], rTMS es va associar amb canvis en les variables EEG de RSFCor. A més, Davis i els seus col·legues van observar que els canvis de RSFC estaven associats amb un millor rendiment cognitiu, inclosa una major similitud en els patrons d'activació cerebral durant la codificació i la recuperació durant una tasca de memòria [42,44].

Curiosament, els estudis anteriors de rTMS dirigits a dlPFC també suggereixen que l'estat del cervell durant la rTMS pot influir en la resposta del cervell i els efectes cognitius relacionats. És a dir, el protocol samerTMS pot produir efectes diferents quan s'administra durant la realització de la tasca o en repòs.

En un estudi, Bakulin i els seus col·legues van aplicar rTMS al dlPFC esquerre durant diferents fases d'una tasca de Sternberg modificada i van observar diferències en el rendiment n-back associades a la fase d'estimulació [39].

Concretament, els autors van trobar que quan s'aplicava rTMS en absència de la tasca modificada, 10 Hz rTMS al dlPFC esquerre es va associar amb puntuacions significativament augmentades a la tasca n-back.

Per contra, quan es va aplicar rTMS durant qualsevol fase de la tasca modificada, no es va observar cap benefici significatiu. Altres autors han especulat que l'rTMS durant una tasca pot invertir les respostes suposadament associades a l'rTMS d'alta i baixa freqüència [62,73,74].

Tot i que hi ha algunes evidències de diferències d'eficàcia entre rTMS durant la tasca i el descans, caldrà un estudi addicional per avaluar amb rigor si els efectes estan realment invertits i si la mateixa inversió està present per a altres objectius d'estimulació.

2.2.2. rTMS de dlPFC: MCI i AD

Tot i que l'AD i l'MCI (especialment aMCI) s'associen sovint amb dèficits de memòria clínica, els estudis de rTMS en aquestes poblacions han avaluat amb freqüència els resultats cognitius generals més que els resultats específics de la memòria.

Tot i així, els estudis de rTMS en individus amb MCI i AD han donat resultats relativament consistents. Gran part d'aquesta consistència pot derivar de la major homogeneïtat dels paràmetres de rTMS seleccionats per a estudis d'aquestes poblacions versus estudis d'individus sans. Per exemple, en la nostra enquesta d'aquesta literatura, rTMS d'alta freqüència es va utilitzar freqüentment en estudis de pacients amb MCI/AD.

En diversos estudis que van aplicar rTMS d'alta freqüència al dlPFC esquerre, l'estimulació es va associar amb puntuacions millorades en una o més avaluacions cognitives comunes, incloent el MoCA, MMSE i/o ADAS-Cog [14,34,36,45]. En un nombre més petit d'estudis, també es van informar millores significatives en les avaluacions específiques del domini de les habilitats de memòria com la memòria associativa i la memòria relacional [38,45,74,81].

En particular, tots els estudis dirigits a la dlPFC en individus clínicament deteriorats van observar una millora cognitiva en almenys un domini.

Concretament, es van observar millores en AVLT, aprenentatge associat en parella, MMSE, ADAS-cog, Rivermead Behavioral Memory Test, seqüenciació de lletres-números, memòria d'associació, reconeixement, memòria lògica, MoCA i associació paraula/imatge després de deu o més sessions de rTMS per a cognitivament. persones amb discapacitat [11,14,34–36,38,45]. En un altre estudi, Rutherford i els seus col·legues van reclutar pacients amb AD i van aplicar rTMS de 20 Hz al 100% RMT a dlPFC bilateral (en sèrie, un hemisferi a la vegada) durant 13 sessions. 11].

Cal destacar que el seguiment longitudinal amb els participants va revelar que havien atenuat significativament les taxes de disminució en comparació amb els participants assignats aleatòriament a una condició de control.

La replicació d'aquesta prometedora troballa seria un pas important cap a la generalització del tractament clínic. Finalment, també s'ha informat que la rTMS de baixa freqüència de la dlPFC dreta es va associar amb una millora cognitiva [33,82–84].

Aquesta troballa pot ser interessant en el context de l'envelliment tant sa com patològic, ja que hi ha algunes evidències que el dlPFC correcte presenta una hiperactivitat associada amb un rendiment cognitiu disminuït [85,86].

2.2.3. rTMS d'altres àrees del lòbul frontal

Tot i que el dlPFC ha estat l'objectiu més comú de la rTMS al lòbul frontal, també s'han apuntat altres llocs a les regions frontals. Entre aquests llocs hi ha el precentralgyrus, el gir frontal mitjà i l'escorça frontopolar medial dreta.

Jung i els seus col·legues han explorat els efectes de la rTMS d'1 Hz al gir precentral esquerre i dret, dues àrees addicionals sense associació [49]. Van observar una disminució de la connectivitat entre el DMN i la xarxa de motor dreta, la xarxa insular i la xarxa visual atribuïble a rTMS.

A més, la rTMS durant la participació en la tasca va provocar una disminució de la connectivitat entre la DMN i la xarxa d'atenció dorsal i una major connectivitat entre la DMN i la xarxa frontoparietal.

Pel que fa a l'escorça frontopolar medial dreta com a objectiu, un estudi va investigar els efectes d'una sessió única de 20 Hz o 1 Hz rTMS [50].

En aquest cas, els autors van informar de canvis RSFC associats a la millora de la cognició per al grup d'estimulació de 20 Hz i canvis associats a una cognició més pobra després d'1 Hz rTMS al grup d'estimulació de baixa freqüència. Wang i els seus col·legues també han explorat rTMS del gir frontal mitjà (MFG). [48]. Aquest grup va administrar rTMS de 10 Hz a un objectiu frontal del mig esquerra o dreta durant dos dies consecutius.

Tot i que es van trobar millores en la memòria relacional depenent de l'hipocamp després de l'estimulació de l'objectiu de l'hemisferi dret, aquests canvis estaven presents després de la rTMS al costat esquerre.

Els diferents efectes de rTMS aplicats a MFG esquerre i dret podrien ser atribuïbles a la lateralitat, però la replicació seria un pas important per ajudar a interpretar aquestes troballes.

Curiosament, un segon estudi de rTMS aplicat a MFG va utilitzar RSFC per determinar l'objectiu d'anrTMS. Lynch i els seus col·legues van aplicar un enfocament basat en connectoma per identificar objectius independents per a cada subjecte dins del MFG adequat basat en RSFC dins de la xarxa [47]. Els autors van aplicar una única sessió de cTBS rTMS al MFG adequat i van observar un rendiment reduït de la memòria de treball associat amb estimulació.

2.3. rTMS dels llocs del lòbul parietal

2.3.1. rTMS d'AG: jove i vell saludable

Fora del lòbul frontal, gran part de l'escorça d'associació accessible als enfocaments típics de TMS es troba a les porcions laterals del lòbul parietal. En el context dels estudis de TMS relacionats amb la memòria, les ubicacions del lòbul parietal inferior s'han orientat amb més freqüència.

Això es deu probablement a associacions amb el rendiment de la tasca de memòria basades en estudis neuropsicològics i de neuroimatge [87–90]. En particular, l'esquerra AG ha estat una opció popular per a la modulació de la funció de memòria basada en rTMS. rTMS d'AG ha resultat fructífera per als investigadors de la memòria, il·lustrat amb més claredat pel treball de Voss i els seus col·legues [12,22,54,61].

El gir angular és una àrea cortical dins del rang efectiu de rTMS que presenta un fort RSFC amb l'hipocamp. Mitjançant l'orientació del component aDMN connectat funcionalment a l'hipocamp, molts investigadors han aplicat rTMS per mesurar els efectes de l'rTMS sobre la funció de memòria dependent de l'hipocamp. En particular, Voss i els seus col·legues han demostrat sovint l'èxit en la modulació del rendiment de la memòria, l'activitat cerebral o ambdues utilitzant un paradigma que implica 20 Hz rTMS per deixar AG al 100% RMT [12,13,52–55,58,60].

L'única font significativa d'heterogeneïtat dins dels estudis que utilitzaven aquest paradigma va ser el nombre de sessions de rTMS. La major part dels estudis de rTMS de 20 Hz de Voss i els seus col·legues dirigits a l'esquerra AG van utilitzar cinc sessions de rTMS [12,13,54–56,58].

Potser no és sorprenent que els estudis de rTMS utilitzant cinc sessions de rTMS amb paràmetres similars sovint van observar resultats similars. Aquests estudis van reportar una millora tant en les mesures de memòria com en RSFC. Més concretament, al DMN s'observen canvis RSFC associats a la millora de la cognició. Aquests consistien en reforçar l'RSFC entre l'AG esquerre i l'hipocamp esquerre.

A més d'aquestes troballes primàries, també s'ha informat que rTMS promou RSFC de l'hipocamp amb components DMN més enllà de l'AG [12]. D'acord amb una explicació mecanicista dels efectes rTMS en la memòria, aquests canvis en RSFC també van anar acompanyats de canvis cognitius significatius [12,13,54–56,58].

Les millores esmentades en el rendiment de la memòria relacional després de rTMS van ser significativament més grans en comparació amb els participants en les condicions de placebo-sham. També s'han observat augments similars en el rendiment cognitiu i canvis en RSFC sota diversos protocols de rTMS provinents del mateix grup [55,91,92].

La dosi, operativa com a diverses sessions d'estimulació, potser un factor clau que determina l'eficàcia d'AG rTMS com a teràpia per millorar la memòria. Diversos estudis han variat la dosificació de rTMS per investigar aquesta relació. En un estudi, Freedberg i els seus col·legues van observar que tres, quatre o cinc sessions de rTMS a l'esquerra AG van donar lloc a canvis de RSFC similars, però aquests autors no van avaluar els canvis en la memòria [60].

En un estudi amb un disseny similar però troballes inconsistents, Hendrikse i els seus col·legues van informar de trobar un benefici cognitiu no significatiu després de quatre sessions de rTMS [52]. Per explorar un llindar mínim potencial, Freedberg i els seus col·legues van realitzar un estudi de recerca de dosis.

Aquests autors van informar que es necessitaven un mínim de 5 sessions de rTMS per a un canvi fiable i estadísticament significatiu en l'hipocampal-AG RSFC [51]. Tot i que aquests estudis indiquen que pot ser necessari un nombre mínim de sessions de rTMS per obtenir efectes fiables, Hermiller i els seus col·legues també van informar que una única sessió de cTBS rTMS era adequada per induir canvis comparables en RSFC [53].

Tot i que els estudis de rTMS de 20 Hz suggereixen que poden ser necessàries de tres a cinc sessions per generar canvis fiables de RSFC, el recent estudi de cTBS que només requereix una sessió és intrigant.

Sembla possible que diferents freqüències d'estimulació o diferents conjunts de paràmetres d'estimulació puguin requerir un nombre únic de sessions mínimes de rTMS perquè s'observin canvis significatius. Les futures investigacions que explorin aquesta possibilitat estan justificades.

Right AG també ha estat objectiu amb rTMS. En un únic estudi, Tambini i els seus col·legues van aplicar cTBS rTMS a l'AG dret [61]. Després d'això, es va observar una millora cognitiva significativa i es va combinar amb els canvis de RSFC.

Malauradament, aquest va ser l'únic estudi dirigit a l'AG correcte, i es garanteix una investigació addicional sobre l'RTMS AG correcte en individus sans.

For more information:1950477648nn@gmail.com