Zasady stosowania i mechanizm działania przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w neurorehabilitacji: dane z badań kory ruchowej

StreszczeniePrzezczaszkowa stymulacja prądem stałym (ang. transcranial direct current stimulation – tDCS) jest nową techniką nieinwazyjnego stymulowania mózgu, która może znaleźć zastosowanie w usprawnianiu chorych na różne schorzenia neurologiczne, szczególnie na udar mózgu. Dostępne aktualnie kryteria prowadzenia pojedynczych, kilkuminutowych zabiegów o intensywności prądu 1–2 mA uważane są za bezpieczne. Wiedza na temat parametrów powtarzanej i długotrwałej stymulacji prądem stałym jest jednak nadal ograniczona. Badania nad tDCS prowadzone są głównie na korze ruchowej. Dowodzą one, że słaby prąd stały po dotarciu do kory ruchowej powoduje zmiany wzbudzeniowe, ujawniające się w trakcie i po zakończeniu stymulacji. Charakter tych zmian zależy od biegunowości elektrod: stymulacja anodowa zwiększa, a katodowa zmniejsza poziom wzbudzenia korowego. Badania wskazują, że efekty tDCS wynikają ze zmian potencjału błon komórek nerwowych i efektywnej modulacji specyficznych receptorów neuronalnych. Zgodnie z modelami rywalizacji międzypółkulowej, związane ze stymulacją możliwe mechanizmy poprawy funkcjonalnej u chorych poudarowych przypisywane są modulacji zakłóconych procesów hamowania międzypółkulowego.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an emerging technique of non-invasive brain stimulation that has been found useful in facilitating treatment of various neurological disorders, especially stroke. Currently available criteria for single application of several minutes-long stimulation at 1–2 mA have been considered safe. However, knowledge regarding safety parameters of repeated and long-term electrical stimulation is so far limited. Studies on the use of tDCS focus predominantly on the motor cortex. They demonstrate that weak direct current is capable of eliciting cortical excitability changes which occur during and after stimulation. The nature of these changes is specific for current polarity – anodal stimulation enhances excitability, and cathodal reduces it. Studies indicate that tDCS effects are generated by polarity-driven alterations of membrane potentials and efficacy modulations of specific neuronal receptors. According to interhemispheric competition models, possible mechanisms underlying functional improvements due to stimulation in patients with stroke are attributed to tDCS-induced modification of inappropriate interhemispheric inhibition.