Tehnike biomedicinske neuromodulacije možemo podijeliti u dvije osnovne grupe, neinvazivne tehničke metode, čija primjena ne zahtijeva hiruršku operaciju, i invazivne tehničke uređaje, koji zahtijevaju okruženje i funkcionalne vještine neurohirurgije 1.
Među neinvazivnim tehnikama neuromodulacije, danas su najrazvijenije u terapijske i istraživačke svrhe u oblasti kognitivnih neuronauka: transkranijalna magnetska stimulacija (TMS: Transcranial Magnetic Stimulation) i transkranijalna električna stimulacija direktnom električnom strujom (tDCS: transcranial Direct Current Stimulation) ili izmjeničnom električnom strujom (tACS: transcranial Alternative Current Stimulation). Posljednje dvije metode danas se koriste samo u kliničkim i/ili naučnim istraživanjima, dok TMS u svom repetitivnom obliku (rTMS), razvijenom od 1985. godine, pronalazi terapijsku primjenu u klinički karakterizovanoj depresiji, u hroničnom neuropatskom bolu, u zujanju u ušima (tinnitus), u rehabilitaciji nakon moždanog udara u shizofreniji i distoniji 2,3.
Terapijsko djelovanje neinvazivne transkranijalne neuromodulacije temelji se na potenciranju plastičnosti nervnih ćelija, sposobnosti našeg mozga da trajno promijeni svoju funkcionalnu povezanost u bilo kojoj dobi života, žarišnom stimulacijom određenog dijela mozga uključenog u neuronsku mrežu od interesa4. Zavisno od indikacije metode, zona od interesa za tretman nije ista. Metoda je bezbolna i sastoji se od 3 seanse stimulacije (hronični bol) do 30 seansi stimulacije (depresija). S obzirom na to da neuromodulacija ne uključuje rad specifičnih receptora, pacijenti mogu da nastave terapiju ljekovima bez dodatnih neželjenih efekata. Metoda ima mali broj nuspojava, od kojih je najčešća glavobolja nakon seanse. Pacijenti mogu da imaju pristup ovoj metodi ukoliko nemaju kontraindikaciju za magnetnu rezonancu, znači ukoliko nemaju metalni materijal u tijelu, naročito u glavi, i ako nemaju pacemaker. Terapeutski efekat je kratkoročan, može da traje od 10 dana do 6 do 8 mjeseci i da bi se održao često se ponude pacijentima dodatne seanse stimulacije.
Osnovno etičko pitanje koje postavlja razvoj biomedicinskih tehnika neuromodulacije, posebno neinvazivne i jednostavne metode, je moguća primjena za neuropoboljšanje kod zdravih ljudi
Dubinska stimulacija mozga (Deep Brain Stimulation) je hirurška metoda neuromodulacije, koju su razvili francuski profesori medicine Benabid i Pollak za liječenje abnormalnih pokreta kod bolesnika s Parkinsonovom bolešću5, postavljanjem stimulacijskih elektroda u suptalamičko jezgro, dio mozga koji, između ostalog, kontroliše automatske pokrete. To je metoda s potencijalima koji se još uvijek istražuju, kako na polju neurologije u oblasti distonije i hronične boli, tako i u psihijatriji za liječenje teških opsesivno-kompulsivnih poremećaja. Trenutno je u toku oko 200 kliničkih istraživanja koja se odnose na duboku stimulaciju mozga kod različitih neuroloških ili psihijatrijskih patologija.
Osnovno etičko pitanje koje postavlja razvoj biomedicinskih tehnika neuromodulacije, posebno neinvazivne i jednostavne metode, je moguća primjena za neuropoboljšanje kod zdravih ljudi (poboljšanje funkcija mozga, kao na primjer sposobnost pamćenja ili učenja). Određeni broj uređaja ove vrste, koji se temelje na principu transkranijalne stimulacije je električnom strujom, već su u prodaji u Sjedinjenim Američkim Državama i potpuno prolaze van sigurnosnih propisa koje pružaju zdravstvene vlasti. Naime, primjena tehnike mora ostati u domenu specifično obučenog zdravstvenog osoblja kako bismo spriječili svaku zloupotrebu. Debata o budućnosti istraživanja na polju razvoja interakcije i integracije čovjek-mašina, koje uključuju razmišljanja na temu o budućnosti evolucije ljudske vrste prema transhumanizmu i posthumanizmu, takođe ostaje otvorena na filozofskom nivou.
TMS: Transcranial Magnetic Stimulation neinvazivna je i bezbolna tehnika stimulacije mozga
Kratak opis principa tehnike
Transkranijalna magnetska stimulacija (TMS: Transcranial Magnetic Stimulation) neinvazivna je i bezbolna tehnika stimulacije mozga koja uključuje magnetnu indukciju generiranu zavojnicom postavljenom na tjeme pacijenta. U svom repetitivnom načinu rada (rTMS), zavisno od korišćenih frekvencija stimulacije, pokazalo se da olakšava ili inhibira kortikalnu ekscitabilnost, što dovodi do promjena u ponašanju na bezbjedan način, bez ozbiljnih nuspojava. Zbog svoje sposobnosti moduliranja moždanih mreža, rTMS predstavlja nefarmakološki tretman koji značajno doprinosi uspješnom liječenju određenih neuroloških i psihijatrijskih poremećaja. Već više od 20 godina terapijski učinci rTMS-a procjenjuju se na nekoliko indikacija u psihijatriji. Prema francuskim preporukama objavljenim 20117 i europskim preporukama iz 20142, nedavno ažuriranih8, naučno najjače dokaze o uspješnosti rTMS terapije imamo u liječenju simptoma koji su farmakološki rezistentni na negativne psihotične simptome (apatija, socijalna izolacija, nedostatak motivacije) ili slušne halucinacije (čuti glasove kad niko ne govori) kod bolesnika sa shizofrenijom i depresiju.
Figura koja ilustruje princip primjene tehnike: zavojnica, u kojoj se nalaze dva magneta koji kruže u suprotnom smjeru i proizvode fokalno magnetno polje, je postavljena u kontaktu sa tjemenom bolesnika. Na fotografiji lijevo se vidi u pozadini ekran aparata za neuronavigaciju koji omogućuje, putem kontrolnih ekrana i trodimenzionalne kamere, spajanje slika sa magnetne rezonance mozga pacijenta i njegovog mozga, slično principu putne navigacije. Zahvaljujući neuronavigaciji, terapeut precizno nalazi lokaciju zone mozga koju treba tretirati, i takođe može da sagleda stanje okružnih struktura mozga i da adaptira proceduru. Na fotografiji desno je ilustracija akcije zavojnice na aktivnost mozga, crvena tačka na mozgu predstavlja zonu u kojoj je povećana aktivnost moždanog korteksa. S obzirom na to da je mozak umrežen organ, ilustracija moždanih mapa pokazuje efekat aktivnosti moždanih mreža prije (lijevo) i poslije (desno) tretmana rTMS-om, crvenom bojom su označene povećane aktivnosti mozga, a plavom smanjene.
