经颅磁刺激（TMS）在精神病学中是如何应用的？

1. 什么是经颅磁刺激（TMS）？

l 定义

经颅磁刺激（TMS）是一种非侵入性的神经调控技术。时变脉冲磁场可以无创地穿透颅骨，作用于中枢神经系统，产生感应电流，引起一系列生理和生化反应，从而影响大脑的代谢和神经元的兴奋性，从而改善和治疗精神和神经系统疾病。

l 作用机制

高频刺激可以增加大脑皮层的兴奋性，而低频刺激对神经回路有抑制性控制。高频经颅磁刺激（>5Hz）通过诱导一种长期电位（LTP）的形式对神经组织产生兴奋作用，增加突触处的效力，这种效力可以持续到治疗疗程结束后。低频经颅磁刺激（≤1Hz）通过类似长期抑制（LTD）的机制对神经组织产生抑制作用。

爆发刺激（TBS）是TMS的一种形式，它也能以LTP和LTD机制的方式调节神经功能，其持续时间比rTMS诱导的时间长。TBS使用高频脉冲（50Hz的3个脉冲），以200毫秒的时间间隔重复。间歇性爆发刺激（iTBS）增加了神经元反应的振幅，提高了人类运动皮层的皮质兴奋性，而连续爆发刺激（cTBS）模式则抑制了诱发反应。^[1]

2. TMS在精神医学中的应用

TMS是一种非侵入性脑刺激技术，专门用于检查和调节人类的神经系统和相关认知和行为功能。作为一种检查工具，TMS可与脑电图（TMS-EEG）结合使用，以直接、客观和无创地阐明特定皮层区域的内在特性，包括兴奋、抑制、反应和振荡活动，而不管参与者的意识努力如何。此外，当应用于重复模式时，TMS已显示出调节健康个体的大脑网络，以及改善精神障碍个体的症状。因此，TMS在评估和调节精神病人群的神经功能障碍和相关临床和认知缺陷方面的关键作用越来越明显.^[2]

l 检测

TMS诱发EEG电位（TEP）由特定潜伏期的几个波峰和波谷组成，在TMS脉冲后持续几百毫秒（图1）。在健康个体中，TEP可用于多种目的，包括：1）测量皮层抑制和兴奋；2） 评估皮层振荡活动；3）检查皮质-皮质连接。

图 1 经颅磁刺激（TMS）作为检查和调节人脑回路的工具。TMS范式（单脉冲、成对脉冲、重复TMS）和程序（刺激数量、刺激间期）、目标（探测或调制）和方法（收集TMS诱发EEG电位或TEP）、脑机制（局部和全局活动、兴奋、抑制、振荡活动和连通性），并给出了可测量的TEPs输出（GMFP、LMFP、TEPs振幅、ERSP、ITC、NF、SCD和SCS）。

TMS已用于确定精神障碍患者的兴奋性和抑制性、振荡活动和皮层区域连通性的功能障碍（图2）。由于其能够诱导神经回路活动和连通性的变化，并持续刺激时间，RTM和最近的TBS已越来越多地被用作精神病人群的潜在治疗。此外，由于电休克治疗（ECT）可以说是对包括精神分裂症和情绪障碍在内的几种难治性精神障碍最有效的干预，NIBS技术（如rTMS和TBS）已成为一种有前景的治疗选择，与ECT相比，其需要的刺激强度较小，同时也提供了更多的局部干预，并增加了被刺激神经靶点的特异性，尽管需要对精神病患者进行前瞻性、适当的随机临床试验，以比较这些干预的效果（图2）。精神分裂症和情绪障碍患者是使用该技术研究最多的精神障碍。

图 2 TMS在精神领域中的应用

l 治疗

TMS可用于调节神经电路的活动。这通常通过重复刺激范例实现，包括重复经颅磁刺激（rTMS）和θ爆发刺激（TBS）。

TMS已应用于越来越多的精神疾病，作为一种无创技术，研究精神疾病中涉及的潜在神经生物学过程，并作为一种推定治疗。经颅磁刺激通过调节选定神经回路中的活动来测试功能性神经成像研究产生的假设的能力是无与伦比的。作为一种在某些情况下可能产生持久效果的集中干预，TMS提供了针对和改善潜在精神障碍回路的希望。这种方法的最终成功取决于我们对这些疾病的神经回路、TMS如何发挥其作用以及如何控制TMS的应用以发挥预期效果的知识。尽管大多数临床试验都集中于治疗抑郁症，但精神分裂症和焦虑症越来越受到关注。许多这些试验都支持TMS的显著效果，但在一些研究中，这种效果很小，而且持续时间很短。该领域当前的挑战包括确定如何提高TMS在这些疾病中的疗效，以及如何识别TMS可能有效的患者.^[3]

3. 常见处方

图 3 精神类疾病常见TMS治疗方案