ЭМТ и tDCS: стимуляция мозга с учётом возраста

Нейропсихолог Ángel Carrasco Jacome рассматривает, как ЭМТ и tDCS можно адаптировать к нейрофизиологическим потребностям каждого этапа жизненного цикла в нейрореабилитации.

ЭМТ и tDCS в нейрореабилитации представляют передовой уровень неинвазивной стимуляции мозга, позволяя амбулаторно и безопасно модулировать нейронную активность для лечения различных неврологических нарушений. Благодаря различающимся механизмам — ЭМТ с помощью фокусированных магнитных полей, а tDCS с помощью постоянного тока низкой интенсивности — эти методы стимулируют нейропластичность и функциональную перестройку мозговых связей.

Что такое нейростимуляция в нейрореабилитации

Нейростимуляция — это совокупность неинвазивных терапевтических методов, основанных на использовании магнитных или электрических импульсов, которые можно проводить амбулаторно и цель которых заключается в модуляции мозговой активности.

Эти методы подробно изучались на протяжении многих лет с целью воздействия на неврологические нарушения (связанные с коннективностью, активацией или торможением определённых областей мозга), такие как контроль сфинктеров, подвижность конечностей, восстановление речи после инсульта, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство, а также другие синдромы и нарушения, затрагивающие людей на протяжении всего жизненного цикла (Sabé et al., 2024).

Какие методы стимуляции мозга чаще всего применяются в клинической практике

Наиболее изученными методами стимуляции мозга, применяемыми амбулаторно, являются транскраниальная магнитная стимуляция (ЭМТ) и транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS).

Как ЭМТ воздействует на кору головного мозга

При транскраниальной магнитной стимуляции (ЭМТ или TMS) используются катушки различной формы в зависимости от цели и требуемой точности лечения. Они создают магнитные поля высокой интенсивности и кратковременного действия, которые проходят через кожу головы и воздействуют на кору головного мозга (нейральную ткань), создавая электрические токи в обрабатываемой зоне и обеспечивая прямую возбудительную или тормозную модуляцию нейронов, то есть вызывая или снижая потенциалы действия в определённых локализациях и сетях (Klomjai et al., 2015).

При ЭМТ можно применять три типа импульсов, позволяющих по-разному воздействовать на участки мозга в терапевтических целях. Одним из наиболее распространённых режимов является повторная транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС), при которой формируются серии импульсов с заданной частотой для достижения длительных модулирующих эффектов и устойчивых изменений в мозговых сетях. Это метод с высокой точностью применения, особенно при использовании таких инструментов, как нейронавигация или функциональная нейровизуализация, позволяющих определить сети, которые необходимо модулировать в соответствии с терапевтическими целями, установленными междисциплинарной командой.

Как tDCS воздействует на нейронную активность

В том же контексте применяется транскраниальная стимуляция постоянным током (ETCD или tDCS), позволяющая подавать постоянный ток низкой интенсивности электрического тока (от 1 до 4 миллиампер). Метод полностью безопасен для пациентов, но способен изменять мозговую активность, воздействуя на пороги активации. Используется простая схема с анодом (он деполяризует мембранный потенциал и тем самым вызывает нейронную активность) и катодом (он гиперполяризует нейрон или тормозит его активность). В отличие от ЭМТ, ETCD или tDCS модулирует активность без вызова потенциала действия нейрона и обладает низкой пространственной точностью (Huang & Liu, 2025).

Для решения этой проблемы существуют варианты HD-TDCS (высокой чёткости), в которых используется больше электродов, чтобы сфокусировать воздействие на локальных сетях.

Основные клинические применения ЭМТ и tDCS в нейрореабилитации

Эти методы направлены на специфические изменения в мозговых цепях, активируя кальциевые каналы, улучшая кровоток и стимулируя ангиогенез. Кроме того, они усиливают аутоиммунный ответ мозга посредством нейротрофических факторов, активирующих нейропластичность. Это способствует функциональной и архитектурной перестройке нейронных связей, облегчая развитие навыков и восстановление когнитивных функций для повышения качества жизни.

Поэтому потенциал нейромодуляции как нейропсихологического инструмента заключается во вмешательстве, которое помогает сформировать «каркасную» структуру, благодаря которой целенаправленные терапевтические действия, реабилитация и восстановление качества жизни смогут реализовываться эффективнее, сокращая время восстановления и используя все доступные инструменты для усиления процессов спонтанного восстановления мозга, нейронального прунинга в раннем возрасте и восстановления уже сформированных нейронных сетей у пожилых людей.

Это ставит вопрос, на который все клинические и терапевтические исследования постепенно дают ответ. Имеет ли смысл применять один и тот же тип стимуляции мозга к ребёнку и пожилому человеку? Окончательный ответ — нет, поскольку каждый случай имеет специфические потребности, особенно с учётом нейрофизиологических особенностей каждого этапа жизненного цикла.

ЭМТ и tDCS на протяжении жизненного цикла

Исходя из предпосылки, что пластичность мозга сохраняется на протяжении всей жизни, но, как показывают нейронаучные исследования, наиболее активно протекает в первые годы жизни; во взрослом возрасте наступает период стабильности и изменений под влиянием серьёзных или стрессовых внешних факторов; а в пожилом возрасте эта пластичность, хотя и значительно сниженная, сохраняет потенциал для формирования ответов нейронных сетей, уравновешивания нейронной активности и поддержки сетей, специализирующихся на выполнении определённых функций.

ЭМТ и tDCS у детей

В детстве неврологические особенности, связанные с высокой плотностью дендритных синапсов (активный нейрональный прунинг), активными процессами миелинизации при специализации навыков, угасанием рефлексов и развитием когнитивных функций, а также высокой способностью к нейронной модификации под влиянием практики и опыта в конкретных ситуациях и навыках, делают этот этап особенно восприимчивым к терапевтическому воздействию. Оно всегда должно осуществляться по постепенным, консервативным и контролируемым протоколам, обеспечивающим баланс между тормозной и возбуждающей модуляцией и формированием мозговых сетей, соответствующих нормативной и синхронной траектории нейроразвития и учитывающих терапевтические потребности, обусловленные проблемами созревания или функционирования.

ЭМТ и tDCS позволяют работать с этим сетевым подходом в рамках эволюционного терапевтического курса, который помогает модулировать соматосенсорную регуляцию, сети внимания и язык, а затем исполнительные сети, сеть пассивного режима работы мозга и сети эмоциональной поддержки, имитируя нормативное хронологическое развитие и стремясь сократить разрыв в развитии навыков и умений.

Наглядным примером является вмешательство при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) (Leffa et al., 2022), позволяющее воздействовать на сети внимания для улучшения успеваемости и адаптации в школьной и семейной среде, а затем работать с областями, связанными с эмоциональной регуляцией, для формирования стратегий саморегуляции и метакогниции.

ЭМТ и tDCS у взрослых

Во взрослом возрасте стабильность и специализация уже определённых областей мозга, а также потенциал нейронной пластичности играют важную роль: терапевтические протоколы в большей степени зависят от конкретных симптомов, на которые направлено воздействие, поскольку эффекты в большей степени ограничены отдельными очагами воздействия с благоприятными ответами.

Показательными примерами для этого этапа являются протоколы при депрессии, ОКР, нейропатической боли, лёгких когнитивных нарушениях и восстановлении речи после инсульта, которые отличаются высокой воспроизводимостью и дают пациентам значимые преимущества. Это обусловлено характерной для взрослого возраста способностью к функциональной адаптации и оптимизации когнитивной продуктивности.

ЭМТ и tDCS у пожилых людей

В пожилом возрасте снижение когнитивных навыков, уменьшение объёма мозга, а также снижение скорости проведения и обработки информации, которые, как мы сегодня хорошо знаем, опосредуются двумя важными факторами — церебральным и когнитивным резервом, — при наличии нейродегенеративных заболеваний или когнитивного снижения делают этот этап жизненного цикла требующим длительных и непрерывных процессов нейростимуляции. Повторение здесь является ключевым фактором, а накопление сеансов активно способствует восстановлению одновременной активации сетей, замедляя утрату навыков и поддерживая стабильность при низком уровне пластичности мозга.

Эти процессы позволяют укреплять сохранившиеся или дисфункциональные мозговые сети, компенсируя снижение и замедление когнитивных процессов, формируя более благоприятное течение заболевания и поддерживая автономность, функциональность и качество жизни как можно дольше.

У пожилых людей нейромодуляция преследует две ключевые цели: улучшение церебрального резерва как стратегия профилактики у пожилых людей с семейным анамнезом нейродегенеративных заболеваний, хроническими заболеваниями, такими как гипертония или диабет, либо с депрессией или другими неврологическими и психиатрическими заболеваниями. Цель заключается в том, чтобы компенсировать снижение, замедлить утрату навыков и как можно дольше сохранять автономность (Chou Y, 2022).

Как разработать программу стимуляции мозга с помощью ЭМТ и tDCS

Программа стимуляции мозга должна учитывать основные этапы и опираться на максимально полный объём информации, чтобы как можно точнее персонализировать лечение, соотнести его с ожидаемыми терапевтическими целями и сделать эти цели достижимыми (Rossi et al., 2021).

Возраст пациента — ключевой параметр при выборе типа лечения и принципа стимуляции: в раннем возрасте применяются сетевые тормозные и возбуждающие вмешательства; в среднем возрасте протоколы должны быть более сфокусированными и ориентированными на ожидаемые ответы; в пожилом возрасте используется сетевой подход для восстановления навыков и улучшения церебрального и когнитивного резерва.
Цели должны определяться поведенческими показателями и протоколами прогрессии: в раннем возрасте интенсивность должна быть низкой и постепенно повышаться в зависимости от динамики; во взрослом возрасте интенсивность остаётся стабильной для достижения результатов; в пожилом возрасте интенсивность определяется с учётом когнитивного навыка, который необходимо восстановить, или сети, которую нужно укрепить.
Продолжительность применения также зависит от этапа жизни: 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 необходимо оценивать динамику и способность адаптации всей нейронной цепи, задействованных сетей и сетей, которые не были задействованы в начале гармонизации и компенсации. Это позволяет оценить весь масштаб эффекта лечения.

Заключение

В заключение отметим, что нейромодуляция — это подходящий вспомогательный метод комплексного вмешательства, который необходимо планировать, контролировать и разрабатывать с учётом потребностей (признаков и симптомов) каждого пациента и 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

Часто задаваемые вопросы об ЭМТ и tDCS в нейрореабилитации

1. Что такое нейростимуляция в сфере нейрореабилитации?

Нейростимуляция — это совокупность неинвазивных терапевтических методов, основанных на использовании магнитных или электрических импульсов, которые можно проводить амбулаторно и целью которых является модуляция мозговой активности. Эти методы подробно изучались на протяжении многих лет для воздействия на неврологические нарушения, связанные с коннективностью, активацией или торможением определённых областей мозга, такие как контроль сфинктеров, подвижность конечностей, восстановление речи после инсульта, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство, а также другие синдромы и нарушения, затрагивающие людей на протяжении всего жизненного цикла.

2. Какие клинические различия существуют между ЭМТ и tDCS в нейрореабилитации?

Транскраниальная магнитная стимуляция (ЭМТ) обеспечивает более фокусированную и глубокую стимуляцию мозга, что особенно полезно в специфических клинических протоколах, например при депрессии или восстановлении после инсульта. Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS), напротив, оказывает более диффузное воздействие и часто используется как дополнительный поддерживающий метод в процессах когнитивной реабилитации.

3. Когда показано применение ЭМТ или tDCS для нейростимуляции?

Показания к этим неинвазивным методам напрямую зависят от терапевтической цели, патологии пациента и мозговой сети, связанной с нарушением. В настоящее время их успешно применяют при инсульте, СДВГ, депрессии, обсессивно-компульсивном расстройстве (ОКР), когнитивных нарушениях и нейропатической боли.

4. Безопасна ли неинвазивная стимуляция мозга у детей?

Да, нейростимуляция безопасна для детей при условии применения по строго контролируемым клиническим протоколам, адаптированным к потребностям нейроразвития. При работе с детьми используются низкие и постепенно повышаемые интенсивности, гарантирующие безопасность лечения.

5. Сколько сеансов нейромодуляции с ЭМТ или tDCS требуется для получения результатов?

Терапевтические преимущества ЭМТ и tDCS обычно становятся заметны после нескольких накопительных сеансов. Хотя точное количество зависит от клинической цели конкретного пациента, стандартные протоколы обычно предусматривают от 10 до 30 сеансов лечения.

6. Можно ли сочетать ЭМТ или tDCS с когнитивной реабилитацией?

Да, более того, сочетание этих методов считается наиболее рекомендуемым вариантом в клинической практике. Совместное применение нейромодуляции и когнитивной тренировки усиливает терапевтические эффекты и существенно улучшает перенос восстановленных навыков в повседневную жизнь пациента.

7. Как возраст влияет на ответ на стимуляцию мозга?

Возраст является определяющим фактором, поскольку влияет на состояние пластичности мозга. У детей терапевтический ответ обычно развивается быстрее; у взрослых эффекты более сфокусированы; у пожилых людей для закрепления эффектов стимуляции требуется большее количество повторных сеансов.

8. Какие факторы учитываются при разработке индивидуального протокола стимуляции?

Для разработки эффективной программы необходимо проанализировать возраст пациента, конкретные симптомы или признаки, нейронную сеть, которую требуется модулировать, интенсивность стимуляции и частоту запланированных сеансов.

9. Есть ли у ЭМТ и tDCS побочные эффекты?

Оба метода считаются безопасными и неинвазивными. Если побочные эффекты возникают, они обычно бывают лёгкими и преходящими и чаще всего проявляются в виде покалывания или лёгкого дискомфорта в области воздействия.

10. Может ли нейромодуляция предотвратить когнитивное снижение у пожилых людей?

Эти методы могут способствовать улучшению когнитивного резерва и замедлению функционального снижения. Их эффективность выше при применении на ранних этапах снижения и в сочетании с комплексным когнитивным вмешательством.