ЭМТ и tDCS в нейрореабилитации: как адаптировать стимуляцию мозга к возрасту человека

Нейропсихолог Анхель Карраско Хакоме рассматривает, как ТМС и tDCS можно адаптировать к нейрофизиологическим потребностям каждого этапа жизни в нейрореабилитации.

ТМС и tDCS в нейрореабилитации — передний край неинвазивной стимуляции мозга, позволяющей амбулаторно и безопасно модулировать нейронную активность для лечения различных неврологических дисфункций. С помощью разных механизмов — ТМС посредством фокальных магнитных полей и tDCS посредством постоянного тока низкой интенсивности — эти методы стимулируют нейропластичность и функциональную перестройку мозговых связей.

Что такое нейростимуляция в нейрореабилитации

Нейростимуляция — это набор неинвазивных терапевтических методов (основанных на использовании магнитных или электрических импульсов), которые можно применять амбулаторно и которые направлены на модуляцию активности мозга.

Эти методы в последние годы очень внимательно изучаются с целью вмешательства при неврологических дисфункциях (связности, активации или торможения в определённых областях мозга), таких как контроль сфинктеров, подвижность конечностей, восстановление речи после инсульта, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство и другие синдромы и расстройства, затрагивающие людей на протяжении всей жизни (Sabé et al., 2024).

Какие методы стимуляции мозга чаще всего используются в клинической практике

Наиболее изученные методы стимуляции мозга, применяемые амбулаторно, — транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и стимуляция постоянным током (tDCS).

Как ТМС воздействует на кору головного мозга

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС, или TMS) использует катушки разной формы в зависимости от назначения и требуемой точности лечения. Они создают магнитные поля высокой интенсивности и короткой длительности, которые проходят через кожу головы и воздействуют на кору мозга (нервную ткань), создавая электрические токи в обрабатываемой зоне и позволяя осуществлять прямую возбуждающую или тормозящую модуляцию нейронов, вызывая или уменьшая потенциалы действия в определённых местах и сетях (Klomjai et al., 2015).

В ТМС можно применять три вида импульсов, позволяющих по-разному терапевтически воздействовать на области мозга; одна из наиболее распространённых модальностей в терапии — ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС), которая генерирует серии импульсов с определённой частотой для достижения длительных модулирующих эффектов и изменений в мозговых сетях, призванных быть устойчивыми. Это метод с высокой точностью применения, особенно при использовании таких инструментов, как нейронавигаторы или функциональная нейровизуализация, позволяющих определить сети, которые нужно модулировать в соответствии с терапевтическими целями, установленными мультидисциплинарной командой. 

Как tDCS воздействует на нейронную активность

В том же ряду — транскраниальная стимуляция постоянным током (ТСПТ, или tDCS), позволяющая подавать постоянный ток низкой электрической интенсивности (от 1 до 4 миллиампер). Она совершенно безопасна для пациентов, но способна вызывать изменения активности мозга, изменяя пороги возбуждения. Это простой монтаж, в котором используются анод (деполяризует мембранный потенциал, вызывая нейронную активность) и катод (гиперполяризует, или тормозит, нейрон). В отличие от ТМС, ТСПТ, или tDCS, модулирует, не вызывая потенциала действия, и обладает низкой пространственной точностью (Huang & Liu, 2025).

Чтобы решить эту проблему, существуют модальности HD-tDCS (высокой чёткости), в которых используется больше электродов для фокусировки работы на локальных сетях.

Основные клинические применения ТМС и tDCS в нейрореабилитации

Эти методы направлены на специфические изменения в мозговых цепях: они активируют кальциевые каналы, улучшают кровоток и стимулируют ангиогенез. Кроме того, они усиливают собственную иммунную реакцию мозга за счёт нейротрофических факторов, активирующих нейропластичность. Это позволяет функционально и архитектурно перестраивать нейронные связи, способствуя развитию навыков и восстановлению когнитивных функций для улучшения качества жизни.

Поэтому потенциал нейромодуляции как нейропсихологического инструмента сосредоточен на вмешательстве, помогающем выстроить «каркасную» структуру, в рамках которой конкретные терапевтические действия, реабилитация и восстановление качества жизни смогут действовать эффективнее, сокращая время восстановления и всеми возможными средствами усиливая процессы спонтанного восстановления мозга, синаптическую обрезку в раннем возрасте и восстановление уже сформированных нейронных сетей у пожилых людей.

Это ставит вопрос, на который постепенно отвечают все клинические и терапевтические исследования: имеет ли смысл применять одинаковую стимуляцию мозга у ребёнка и у пожилого человека? Окончательный ответ — нет, поскольку у каждого случая свои потребности, тем более с учётом нейрофизиологических особенностей каждого этапа жизни.

ТМС и tDCS на протяжении жизни

Исходя из предпосылки о том, что пластичность мозга сохраняется на протяжении всей жизни, однако, как показали нейронаучные исследования, наиболее активна в первые годы жизни; во взрослом возрасте наступает период стабильности и изменений, зависящих от серьёзных внешних или стрессовых факторов; а в пожилом возрасте эта пластичность, хотя и сильно снижена, сохраняет потенциал развития ответов нейронных сетей, создания равновесия нейронной активности и поддержки специализированных функциональных сетей.

ТМС и tDCS у детей

В детстве неврологические условия, связанные с высокой плотностью дендритных синапсов (активной синаптической обрезкой), активными процессами миелинизации в ходе специализации навыков, угасанием рефлексов и развитием когнитивных функций, а также высокой способностью к нейронным изменениям в зависимости от практики и опыта, делают этот этап очень восприимчивым к терапевтическому воздействию, которое всегда, с помощью постепенных, щадящих и контролируемых протоколов, должно искать баланс между модуляцией торможением или активацией и формированием мозговых сетей в соответствии с прототипической и синхронной траекторией нейроразвития, отвечая на терапевтические потребности, обусловленные проблемами зрелости или функциональности.

ТМС и tDCS позволяют работать в этом сетевом подходе, следуя эволюционному терапевтическому курсу, который позволяет модулировать соматосенсорную регуляцию, сети внимания и речь, а затем — исполнительные сети, сеть пассивного режима и сети эмоциональной поддержки, имитируя нормотипичное хронологическое развитие с целью сократить отставание в развитии навыков и умений.

Наглядный пример — вмешательство при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) (Leffa et al., 2022), позволяющее работать с сетями внимания для улучшения результатов и адаптации в школе или семье, а затем — с областями, связанными с эмоциональной регуляцией, для терапевтической работы над стратегиями саморегуляции и метакогниции.

ТМС и tDCS у взрослых

Во взрослом возрасте стабильность и специализация уже сформированных областей мозга и потенциал нейронной пластичности играют важную роль: терапевтические протоколы больше зависят от конкретных симптомов, с которыми нужно работать, поскольку эффекты ограничиваются в основном областями воздействия с благоприятным ответом.

Характерные примеры этого этапа — протоколы при депрессии, ОКР, нейропатической боли, лёгком когнитивном снижении и восстановлении речи после инсульта, которые хорошо воспроизводятся и дают пациентам значимую пользу. Это обусловлено способностью к функциональной адаптации и оптимизации когнитивных результатов, характерной для взрослого возраста.

ТМС и tDCS у пожилых людей

В пожилом возрасте снижение когнитивных способностей, уменьшение объёма мозга и снижение скорости проведения и обработки информации, которые, как мы сегодня знаем, опосредованы двумя важными факторами — мозговым и когнитивным резервом, — при нейродегенеративных заболеваниях или когнитивном снижении делают этот этап жизни этапом, требующим длительных во времени процессов нейростимуляции, где повторение — ключевой фактор, а накопление сеансов позволяет активно восстанавливать одновременную активацию сетей, тормозя утрату навыков и стремясь к стабильности при низкой выраженности пластичности мозга.

Эти процессы позволяют укреплять остаточные или дисфункциональные мозговые сети, компенсируя снижение и замедление когнитивных функций и делая течение болезни более переносимым, направленным на максимально долгое сохранение самостоятельности, функциональности и качества жизни.

У пожилых людей нейромодуляция имела бы две ключевые цели: улучшение мозгового резерва как стратегию профилактики у пожилых людей с семейным анамнезом нейродегенеративных заболеваний, хроническими заболеваниями, такими как гипертония или диабет, или с депрессией или другими неврологическими или психическими патологиями в анамнезе. Цель — компенсировать снижение, затормозить утрату навыков и как можно дольше сохранять самостоятельность (Chou Y, 2022).

Как разработать программу стимуляции мозга с ТМС и tDCS

Программа стимуляции мозга должна учитывать ключевые этапы и опираться на всю возможную информацию, чтобы максимально персонализировать лечение, согласовать его с ожидаемыми терапевтическими целями и сделать их достижимыми (Rossi et al., 2021).

• Возраст пациента — ключевой фактор для выбора вида лечения и принципа стимуляции: в раннем возрасте — сетевые вмешательства тормозящего и возбуждающего типа; в среднем возрасте протоколы должны быть более сфокусированными и ориентированными на ожидаемый ответ; в пожилом возрасте — сетевая работа для восстановления навыков и улучшения мозгового и когнитивного резерва.
• Цели должны определяться протоколами прогрессии: в раннем возрасте интенсивность должна быть низкой и постепенно повышаться в зависимости от динамики; во взрослом возрасте интенсивность стабильна в поиске результатов; в пожилом возрасте интенсивность должна определяться когнитивным навыком, который нужно восстановить, или сетью, которую нужно укрепить.
• Время воздействия также меняется: от нескольких минут в раннем возрасте (10–30 минут в детстве) до протоколов продолжительностью до 60 минут во взрослом и пожилом возрасте.
• Планирование фаз стимуляции и терапевтического отдыха: фазы отдыха так же важны, как и фазы стимуляции, поскольку нужно оценивать динамику и способность к адаптации всей нейронной цепи, проработанных и непроработанных сетей в соответствии с принципом гармонизации и компенсации, что позволит увидеть весь масштаб действия лечения.

Заключение

В заключение, нейромодуляция — подходящий вспомогательный метод для вмешательства с более комплексным подходом, который должен планироваться, контролироваться и разрабатываться в соответствии с потребностями (признаками и симптомами) каждого пациента с учётом всех возможных переменных.

Библиография

• Chou, Y. H., Sundman, M., Ton That, V., Green, J., & Trapani, C. (2022). Effects of non-invasive brain stimulation on cognitive function in healthy older adults: A systematic review and meta-analysis. Ageing Research Reviews, 79, 101660. https://doi.org/10.1016/j.arr.2022.101660   
• Fregni, F., El-Hagrassy, M. M., Pacheco-Barrios, K., Carvalho, S., Leite, J., Simis, M., Brunelin, J., Nakamura-Palacios, E. M., Marangolo, P., Venkatasubramanian, G., San-Juan, D., Caumo, W., Bikson, M., Brunoni, A. R., & Neuromodulation Center Working Group. (2021). Evidence-based guidelines and secondary meta-analysis for the use of transcranial direct current stimulation in neurological and psychiatric disorders. International Journal of Neuropsychopharmacology, 24(4), 256–313. https://doi.org/10.1093/ijnp/pyaa051 
• Huang, R., & Liu, Y. (2025). Physical and physiological principles of transcranial direct current stimulation (tDCS). Journal of Neural Transmission, 132(2), 237–251. https://doi.org/10.1007/s00702-024-02853-4
• Klomjai, W., Katz, R., & Lackmy-Vallée, A. (2015). Basic principles of transcranial magnetic stimulation (TMS). Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 58(4), 208–213. https://doi.org/10.1016/j.rehab.2015.05.005   
• Lefaucheur, J. P., Aleman, A., Baeken, C., Benninger, D. H., Brunelin, J., Di Lazzaro, V., Filipović, S. R., Grefkes, C., Hasan, A., Hummel, F. C., Jääskeläinen, S. K., Langguth, B., Leocani, L., Londero, A., Nardone, R., Nguyen, J. P., Nyffeler, T., Oliveira-Maia, A. J., Oliviero, A., . . . Ziemann, U. (2020). Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS): An update (2014-2018). Clinical Neurophysiology, 131(2), 474–528. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2019.11.002   
• Lefaucheur, J. P., André-Obadia, N., Antal, A., Ayache, S. S., Baeken, C., Benninger, D. H., Cantello, R. M., Cincotta, M., de Carvalho, M., De Ridder, D., Devanne, H., Di Lazzaro, V., . . . Garcia-Larrea, L. (2014). Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS). Clinical Neurophysiology, 125(11), 2150–2206. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2014.05.021    
• Lefaucheur, J. P., Antal, A., Ayache, S. S., et al. (2017). Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clinical Neurophysiology, 128(1), 56–92. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2016.10.087   
• Leffa, D. T., Grevet, E. H., Bau, C. H. D., Schneider, M., Ferrazza, C. P., da Silva, R. F., Miranda, M. S., Picon, F., Teche, S. P., Sanches, P., Pereira, D., Rubia, K., Brunoni, A. R., Camprodon, J. A., Caumo, W., & Rohde, L. A. (2022). Transcranial direct current stimulation for child and adolescent attention-deficit/hyperactivity disorder: A randomized clinical trial. JAMA Psychiatry, 79(9), 847–856. https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry.2022.2055   
• Nousia, A., Martzoukou, M., Liampas, I., Siokas, V., Bakirtzis, C., Nasios, G., & Dardiotis, E. (2021). The effectiveness of non-invasive brain stimulation alone or combined with cognitive training on the cognitive performance of patients with traumatic brain injury: A systematic review. Archives of Clinical Neuropsychology, acab047. https://doi.org/10.1093/arclin/acab047 
• Rossi, S., Antal, A., Bestmann, S., Bikson, M., Brewer, C., Brockmöller, J., Carpenter, L. L., Cincotta, M., Chen, R., Daskalakis, J. D., Di Lazzaro, V., Fox, M. D., George, M. S., Gilbert, D. L., Kimiskidis, V. K., Koch, G., Lefaucheur, J. P., Lisanby, S. H., Mele, J. P., & Pascual-Leone, A. (2021). Safety and recommendations for prescribing non-invasive brain stimulation in clinical practice. Clinical Neurophysiology, 132(2), 567–606. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2020.12.003 
• Sanches, C., Stengel, C., Godard, J., et al. (2021). Past, present, and future of non-invasive brain stimulation approaches to treat cognitive impairment in neurodegenerative diseases: Time for a comprehensive critical review. Frontiers in Aging Neuroscience, 12, 578339. https://doi.org/10.3389/fnagi.2020.578339 
• Ye, H., Dima, M., Hall, V., & Hendee, J. (2024). Cellular mechanisms underlying carry-over effects after magnetic stimulation. Scientific Reports, 14(1), 5167. https://doi.org/10.1038/s41598-024-55915-8    

Если вам понравилась эта статья о ТМС и tDCS в нейрореабилитации, вас наверняка заинтересуют эти статьи NeuronUP: