Sinonimi | tDCS |
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La stimolazione transcranica in corrente continua (tDCS) è una tecnica per la stimolazione elettrica del cervello, o stimolazione elettrica transcranica (TES). Permette di modulare l'eccitabilità corticospinale: due elettrodi, un anodo ( eccitatore ) e un catodo ( inibitore ), sono posizionati sul cranio in base alle regioni di cui si vuole influenzare il funzionamento. TDCS funziona inducendo una corrente elettrica di uno o due milliampere di ampiezza per dieci o trenta minuti, passando dall'anodo al catodo attraverso il tessuto. Gli effetti osservati sono la conseguenza dell'ipereccitabilità dei neuroni causata dall'anodo o dell'ipoeccitabilità del catodo.
La TDCS può essere utilizzata con soggetti sani come metodo per indagare il normale funzionamento o con diverse popolazioni cliniche per scopi terapeutici. Di soggetti con malattia di Alzheimer al Parkinson , di Huntington , una paresi di un membro dell'afasia , dalla depressione alla fibromialgia , dall'autismo alla schizofrenia o ADD / ADHD per esempio sono stati oggetto di studi terapeutici.
Per poter procedere con la stimolazione è necessario preparare preventivamente le zone che riceveranno gli elettrodi. Sono disinfettati ed esfoliati per eliminare il maggior numero di ostacoli tra il cuoio capelluto e l'elettrodo. I siti di stimolazione sono generalmente determinati in base al sistema di posizionamento degli elettrodi 10-20. Possono anche essere posizionati in modo più preciso utilizzando tecniche di imaging cerebrale anatomico come la risonanza magnetica e un sistema di guida di triangolazione. Gli elettrodi sono ricoperti da un manicotto di tessuto spugnoso che viene immerso in una soluzione salina per consentire una conduzione sicura e per diminuire gli effetti legati al passaggio di corrente attraverso il cuoio capelluto. Gli elettrodi sono generalmente tenuti in posizione con un elastico. La maggior parte dei sistemi consente un aumento e una diminuzione graduale dell'intensità di corrente all'inizio e alla fine della stimolazione. Questo aiuta a ridurre al minimo il disagio che può essere correlato alla stimolazione. La maggior parte dei dispositivi consente di determinare la durata della stimolazione e il dispositivo si arresta automaticamente.
Gli elettrodi sono posizionati sulle due parti omologhe dell'emisfero destro e dell'emisfero sinistro. Secondo il principio dell'inibizione interemisferica, l'effetto eccitatorio dell'anodo e dell'inibitore del catodo viene amplificato.
UnilateraleUno dei due elettrodi è posizionato sulla regione di interesse e l'altro è posizionato in una zona neutra sul lato controlaterale (solitamente il collo o la spalla), per evitare di influenzare altre strutture cerebrali.
PlaceboIl dispositivo viene acceso per un periodo da pochi secondi a un minuto per generare la sensazione di formicolio riscontrata all'inizio della stimolazione. La corrente viene successivamente interrotta per il resto della durata del protocollo e non si riscontra alcuna alterazione significativa dell'eccitabilità corticale. La presenza della stimolazione con placebo è importante per determinare cosa è esclusivamente attribuibile alla tDCS e cosa è attribuibile alle aspettative dell'individuo.
TDCS è semplice, affidabile, non invasivo ed economico; non produce effetti di utilizzo indesiderati (es. rumore) e la sua imprecisione nella diffusione della corrente elettrica nella corteccia consente di stimolare un'area più ampia.
Il TDCS potrebbe essere utilizzato in un centro di riabilitazione , in combinazione con terapia o farmaci, e potrebbe persino sostituire alcuni farmaci.
Sono esclusi i soggetti con un pacemaker o un oggetto metallico impiantato nel cervello, gli effetti durano al massimo un'ora, c'è una perdita di impulso dal 40 al 60% a livello del cuoio capelluto e la sua imprecisione (vedi vantaggi) porta a difficoltà nell'attribuzione dei risultati a regioni stimolate, poiché le regioni circostanti potrebbero essere state colpite.
È necessario specificare la durata ottimale della stimolazione, nonché la forza e il numero di ripetizioni della stimolazione portando i migliori risultati e che potrebbero portare a benefici che durerebbero più a lungo. Restano da precisare gli effetti a medio e lungo termine. Infine, alcuni sperimentatori non hanno considerato il tipo di lesione coinvolta durante la stimolazione, una precisione importante per garantire la validità dei risultati.
Sono stati sviluppati severi standard di sicurezza per regolamentare l'uso del tDCS. Le macchine vendute e approvate soddisfano questi standard e non è possibile regolare la macchina in modo che non rientri in questi beacon predefiniti. Data la semplicità di questo dispositivo, è possibile costruirne uno facilmente a costi minimi. Questi dispositivi fatti in casa possono essere potenzialmente pericolosi e non soddisfano i criteri di sicurezza in vigore, la comunità scientifica sconsiglia vivamente l'uso di tali dispositivi.
La stimolazione transcranica a corrente continua può avere un ruolo nel migliorare il dolore e sembra diminuire la fatica.
I disturbi motori associati al danno al cervelletto possono rispondere alla tDCS in particolare a causa dell'azione della corrente sulla corteccia cerebellare.
Un numero crescente di dati clinici e preclinici indica che la tDCS ha effetti benefici sui sintomi associati a disturbi dell'umore, psicotici o da dipendenza.
Lo studio di soggetti sani permette principalmente di identificare le funzioni legate alle regioni cerebrali analizzando il comportamento derivante da eccitazione o inibizione. È possibile migliorare le loro prestazioni in determinate attività linguistiche. Lo studio di soggetti feriti (naturalmente o artificialmente) consente di esplorare nuove terapie e di analizzare il funzionamento cerebrale dei pazienti feriti.
La stimolazione eccitatoria migliora le prestazioni per le funzioni di una data regione in soggetti sani (se applicata direttamente alla regione) e in soggetti feriti (se applicata alla regione peri-lesionale); la stimolazione inibitoria la diminuisce nei soggetti sani (se applicata alla regione), ma la aumenta nei soggetti feriti (se applicata alla regione lesa o alla regione controlaterale alla lesione). Questo effetto è spiegato dall'aumento anormale dell'inibizione dell'emisfero colpito e dall'inibizione interemisferica dopo la lesione; il recupero è in parte legato alla diminuzione di questa inibizione. Riducendo l'eccitabilità dei neuroni di questi circuiti inibitori, la stimolazione inibitoria consente una maggiore attivazione dei neuroni della regione lesa, effetto avente un potenziale benefico nel recupero post-lesione.
Area di Broca (corteccia frontale, aree 44 e 45) . In soggetti sani, la stimolazione eccitatoria di questa regione aumenta la fluidità semantica e fonemica e la precisione nei giudizi grammaticali. Nei soggetti feriti, la sua stimolazione eccitatoria e inibitoria e quella della regione omologa aumenta la capacità di denominazione. TDCS potrebbe quindi essere utilizzato nel trattamento dell'afasia con difficoltà di accesso fonemico e / o lessicale e nell'uso di regole e disturbi articolari. Sono possibili due ulteriori opzioni di trattamento (sulla lesione o sulla regione omologa).
Area di Wernicke (corteccia temporale, area 22) . La sua stimolazione eccitatoria in soggetti sani aumenta la capacità e la precisione nell'apprendimento di un nuovo lessico. Potrebbe quindi essere utilizzato nella terapia di riacquisizione del vocabolario e nell'acquisizione del linguaggio. Aumenta inoltre la capacità di denominazione nei soggetti sani e nei soggetti feriti, il che fa ipotizzare che l'area di Wernicke sarebbe coinvolta anche nei processi di accesso lessicale e che potrebbe essere utilizzata nei trattamenti per i disturbi ad essi associati. La sua stimolazione inibitoria e quella della regione omologa nei soggetti feriti aumenta la comprensione verbale orale. Questo doppio miglioramento sottolinea l'importanza dell'area di Wernicke nella comprensione orale.
Corteccia motoria sinistra . La stimolazione inibitoria nei soggetti sani diminuisce la capacità di apprendere i verbi d'azione, ma non altre categorie semantiche. Questo ci informa sulla distribuzione neuronale nell'acquisizione della semantica fornendo prove a sostegno del fatto che la corteccia motoria è coinvolta nell'apprendimento dei verbi di azione motoria. La sua stimolazione eccitatoria in soggetti feriti con paresi degli arti superiori migliora le funzioni linguistiche complessive, probabilmente per la vicinanza dell'area motoria della mano e dell'area linguistica.
La stimolazione elettrica transcranica (TES) comprende generalmente le seguenti tecniche: