Nihat ALPAY, Çağatay KARŞIDAĞ, Reşit KÜKÜRT (Eylül 2005)
Transkranial Manyetik Stimülasyon (TMS), uyarıcı bir bobin aracılığı ile oluşan çok güçlü bir manyetik alan tarafından serebral kortekste küçük ve geçici elektrik akımı meydana getirilmesini hedefleyen bir tekniktir. Uyarıcı bobin, saçlı deriye çok yakın tutularak belirli bir alana odaklanır. Manyetik alan dokuda bölgesel elektrik akımı oluşturur. Hasta bir sandalyeye oturtulur ve elektromıknatıs başa yerleştirilir. Manyetik alan 1,5 cm2'lik bir bölgeye 5 cm. kadar yakından uygulanır. Serebral kortekse TMS uygulandığında alttaki elektriksel alanda yüksek fokal depolarizasyon meydana gelir. Bu depolarizasyon sinaptik yolla bağlantılı bölgelere yayılır.
Uygulama sırasında bilinç kaybı meydana gelmez, ürperme gibi bir his duyulur. işlem sırasında manyetik alan yaklaşık 100 desibellik bir ses çıkarır. Bu nedenle kulakların korunması gerekir (1). Motor korteks üzerine motor eşikten daha büyük TMS uygulaması kas kontraksiyonuna ve motor uyarım potansiyeline (MEP) yol açabilir. Başparmak hareketleri ile TMS arasındaki zaman kaydedilebilir ve buna ileti zamanı adı verilir (Kujinai 1993).
Yüzyıllar boyunca bilim adamları davranışların beyin bölümlerinde organize olduğunu düşünmüş ve beynin davranış ile olan ilişkisini araştırmışlardır. ilk çalışmalar hastaların kafatasına delik açıp inceleme ile başlamıştır. Kafatasına anestezi ve antibiyotiksiz delik açılmasına rağmen hastalar yaşamıştır. Bu operasyonu yapan kişiler beyin ve davranış arasındaki bağlantıya inanmalarına rağmen, davranışların nasıl etkilendiği konusunda tam bir fikir edinememiştir.
Hipokrat ve Galen beynin davranışlar için ileri derecede önemli düzenleyici olduğunu düşünmüş ve hareket, dilek, düşünce ve duyguları beynin birer aktivitesi olarak bildirmişlerdir. Ayrıca, hastalıkların bir lokalizasyonunun olduğunu ileri sürmüşlerdir. Örneğin, baş ağrılarını beyin ventriküllerindeki kötü ahlaka bağlamışlardır.
17. yüzyılda beyin işlevlerinin lokalizasyonu teorilerinde gelişme olmuştur, uyarılmış beyin fonksiyonları ile akıl hastalıklarını birlikte değerlendiren ilk araştırmacı Willis olmuştur. Galvanik akımın bir deney aracı olarak kullanılmaya başlanmasından sonra birçok araştırmacı hayvan beynine direkt elektrik vererek araştırmalar yapmış, bunların sonucunda beyin fonksiyonları ile lokalizasyonlar arasındaki ilişkiyi tanımlamıştır (5).
1800'lerin erken dönemlerinde Gall'in yaptığı çalışmalar modern sinir biliminde beyinde fonksiyon lokalizasyonu düşüncesinin temelini oluşturmuştur. Aynı yüzyılda Pierre Paul, Broce Tan isimli hastasında beyin lokalizasyonunu tanımlayarak Broca motor konuşmanın sol hemisferde yerleştiğini keşfetmiştir. Ayrıca, 1861'de Broca konuşma kaybı olan 8 hastasının sol frontalinde lezyon saptamıştır. Broca'nın insanlarda yaptığı çalışmaların benzerlerini Sir David Ferrier ve diğer çalışmacılar da hayvanlar üzerinde yapmıştır.
John Hughlins Jackson klinik çalışmalar sonucunda beyin lokalizasyonu ile fonksiyonu arasında bağlantıyı tanımlamıştır. Jackson, epilepsi konusunda çalışarak TMS'nin beyin hastalığı olanlarda kullanımında öncü rolü oynamıştır. Jackson, beynin herhangi bir yerindeki lezyon ve doku hasarına bağlı nöron irritasyonunun patolojik işlev bozukluğuna yol açtığını gözlemleyerek TMS yardımıyla lezyonun yerinin daha kolay tespit edilebileceğini göstermiştir.
Son yıllarda sinir görüntüleme araçlarının yardımı ile lokalizasyonlar daha kesin ve güvenilir belirlenebilmektedir. Beyin aktivasyonu için pozitron-emisyon tomografi (PET), tek foton emisyon bilgisayarlı tomografi (SPECT) ve şimdi manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile lokalizasyon bölgeleri 2 kat artmıştır. Özellikle, MRI beyin fonksiyon lokalizasyonu ile ilgili bilgilerimizi arttırmaya yardımcı olmuştur. Ancak, PET veya SPECT gibi araçlarla bile beyin aktivasyonu ile davranış arasındaki bağlantı tam olarak açıklanamamakta olup, daha hassas tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır.
TMS, bilinçli bir yetişkinde beyni elektrikle stimule ederek, oluşan davranış değişikliklerini gözlemlemeye de yarar. TMS 1831'de Faraday'ın bulduğu indüksiyon (elektrik enerjisinin manyetik alanı etkilemesi sonucunda manyetik alanların da elektrik enerjisine çevrilebileceği) prensibine dayanır. iki taraflı indüksiyon kuralı TMS'nin temelidir. TMS içinde manyetik alan vuruşları üreten kapasitörler bulunur, bunlar elektriği hızlıca bobine boşaltır. Bobin, insan veya hayvan başına yakın yerleştirildiğinde manyetik alan beyne penetre olur ve serebral korteksin belli başlı bölgeleri içinde elektrik alan nöronlarını depolarize ederek bir aksiyon potansiyeli oluşturur. Bu durum TMS'nin biyolojik etkilerini ortaya çıkarır. Örneğin, TMS sol motor korteksin üzerine uygulandığında oluşan aksiyon potansiyelleri, kortikospinal tract içinden yayılarak kontrlateral iskelet kaslarında seyirmelere neden olabilir (2).
TMS, kortikal kan akımı ve kortikal metabolizma değişikliklerini açığa çıkararak korteks içinde bölgesel aktiviteleri değiştirebilir. Manyetik uyarı böylece beynin diğer bölgelerine yayılır. TMS'nin etkilerinin, insan olmayan primatlarda nöral yan yollar olarak bilinen bağlantılar üzerinden aksiyon potansiyellerinin yayılımı yoluyla meydana geldiği kanıtlanmıştır. Uygulandığı bölgeden daha uzak noktalarda oluşan bu değişikliklerin belirgin olarak işlevsel etkileri vardır. TMS, kontrlateral motor kortekste oluşan manyetik stimulusa cevap olarak, primer motor korteksin cevabını düşürür. Benzer olarak bir beyin bölgesine uygulanan TMS, başka yerdeki nörotransmitter salınımını değiştirebilir. Örneğin, sol prefrontal kortekse uygulanan TMS'nin, ipsilateral kaudat nükleus içinde dopamin salınımını azalttığı gösterilmiştir (3,4).
TMS doğrudan uygulandığında gen ekspresyonu paterninin değişmesine yol açabilir. TMS ile yapılan bir çalışmada farelerde dec-fos ekspresyonunun talamik paraventiküler nükleuslarda artışa neden olduğu bulunmuştur. Bu ekspresyon doğrudan invivo veya beyindeki nöral döngüdeki manyetik sitimuluslara bağlı değildir. Bu bulgular TMS'nin oksijen potansiyellerinin yayılımından bağımsız bir mekanizmayla direkt olarak gen ekspresyonunu değiştirebileceğini göstermiştir.
|
