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La Estimulación Magnética Transcraneal Profunda, una nueva posibilidad de intervención terapeútica en las enfermedades psiquiátricas.

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Autor/autores: Fernando Sanjuán Martín
Fecha Publicación: 01/04/2019
Área temática: Nuevas tecnologías en psiquiatría/psicología .
Tipo de trabajo:  Conferencia

Neurocavis S.L. (Unidad de Neuromodulación e Investigación)

RESUMEN

La neurofisiología, neuroanatomía, psiquiatría…, asociadas a la física, química e ingeniería, han hecho posible el desarrollo de nuevos enfoques neurobiológicos muy poderosos que permiten aplicaciones terapéuticas a situaciones clínicas graves. .

La estimulación magnética transcraneal (emt), es un procedimiento no invasivo que utiliza campos magnéticos para estimular las células nerviosas del cerebro y mejorar los síntomas producidos en determinadas enfermedades mentales. Seis dispositivos de EMT están aprobados por la FDA, cinco para tratar la depresión refractaria y el TOC y un sexto para mapear el cerebro, localizar áreas elocuentes y medir velocidades de conducción motora. La resistencia o intolerancia a los fármacos y la utilidad de ésta técnica como principal indicación y más ampliamente aceptada, debe considerarse con escrúpulo, puesto que su incidencia y prevalencia deben establecer el nivel de eficacia, seguridad, economía y educación que, en conjunto, nos lleva a considerar a la EMT como una futura especialidad emergente, cuya finalidad debería orientarse a mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades cerebrales. Para alcanzar mayor penetración y amplitud en el cerebro, donde se encuentran muchas de las estructuras asociadas con el estado de ánimo y otros trastornos cerebrales y neurológicos, se han ido diseñando bobinas con diferentes posibilidades de aplicación y utilidad, entre las que destacan las H-coil de estimulación profunda de Brainsway.

Palabras clave: EMT profunda, Bobinas en H, Depresión resistente.


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Del 1 al 12 de abril de 2019

LA ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANSCRANEAL PROFUNDA
Una Nueva Posibilidad de Intervención Terapéutica
en las
Enfermedades Psiquiátricas
F. Sanjuán Martín

1 EL CAMINO DE LAS NEUROCIENCIAS
Las Neurociencias son los derroteros emergentes por los que caminan, se exploran y se forjan,
con nuevas herramientas, los avances de la investigación y el desarrollo tecnológico global.

2SINAPSIS NEURONAL
· Una sola neurona, cuando libera neurotrasmisores moleculares, puede estimular a una o
varias neuronas en una unión sináptica.
· En ocasiones los neurotrasmisores fluyen por todo el cerebro, inundando diferentes tipos
de receptores y estimulando muchas neuronas simultáneamente.
· A este escenario se le conoce como Neuromodulación.

3NEUROMODULACIÓN / EFECTO NEUROMODULADOR
Neuromodulación terapéutica: "alteración de la actividad nerviosa a través de la entrega
dirigida de un estímulo, sin producir modificaciones en su esencia o funcionamiento, bien sea
de carácter químico, acústico, eléctrico o magnético, recuperando su estado primitivo al cesar
el estímulo".
Esta clase creciente de terapia, de uso común, puede ayudar a restaurar la función o aliviar los
síntomas con base neurológica.

4NEUROTRANSMISORES Y NEUROMODULADORES
Las neuronas se comunican entre sí mediante neurotransmisores, moléculas encargadas de
enviar señales desde una neurona a la siguiente. Otras partículas conocidas como
neuromoduladores también intervienen sobre la comunicación entre las células nerviosas.
Los neurotransmisores crean o no potenciales de acción, activan receptores postsinápticos y
abren canales iónicos, mientras que los neuromoduladores no crean potenciales de acción
sino que regulan la actividad de los canales iónicos.

5 CLASIFICACIÓN DE LOS NEUROTRANSMISORES

6PROCESOS MENTALES Y CONTRACCIÓN DE FIBRAS
MUSCULARES
Los neurotrasmisores y neuromoduladores no solo se encuentran en el cerebro generando
torrentes de información llamados procesos mentales, sino en la periferia del sistema nervioso, en
las terminales sinápticas de las neuronas motoras, donde estimulan las fibras musculares para
contraerlas.
Los dispositivos de neuromodulación, a pesar de su complejidad tecnológica, cuando se introducen
al comienzo del tratamiento, pueden ser más costo/efectivos para controlar ciertas condiciones en
el tiempo que los enfoques de cuestión médica.
La neuromodulación nos sitúa en órbitas diferentes a los estándares convencionales:
·Suscita la confianza de los procedimientos

·Amplía la calidad de la recuperación

·Prolonga la mejoría

·Acorta la duración de los tratamientos

7TIPOS DE TECNOLOGÍAS DE NEUROMODULACIÓN
Actualmente, son dos los tipos de tecnologías de neuromodulación disponibles: sistemas
invasivos y no invasivos. Las tecnologías invasivas consisten en electrodos insertados en los
tejidos y son más establecidas y prevalentes. Sin embargo, las tecnologías no invasivas como la
estimulación magnética están ganando importancia como métodos confiables de estimulación
nerviosa.

Estimulador epidural por dolor neuropático

Electrodos subtalámicos en Parkinson

Electrodos corticales

8TÉCNICAS DE NEUROMODULACIÓN "NO INVASIVA"
(NIBS)
Si bien es difícil apuntar a tratamientos convencionales con acción sobre circuitos cerebrales
específicos, el tipo de estimulación repetitiva (inhibidora o excitadora), la profundidad
energética de la misma y la inclusión de sustancia gris/sustancia blanca resultan
determinantes en el éxito del procedimiento.

9EJEMPLOS DE LAS TÉCNICAS NIBS

Estimulación de corriente directa (tDCS)

Estimulación magnética transcraneal repetitiva (rTMS) de superficie

Estimulación magnética transcraneal repetitiva profunda (deep TMS), con mejores
resultados clínicos y estadísticos.

Estimulación eléctrica directa
(tDCS)
EMT profunda
EMT de superficie

10FUNDAMENTOS DE LA ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANSCRANEAL
(EMT)
La Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) es una técnica que se rige por el principio de inducción
electromagnética de Faraday: la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la
rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito
como borde.

11EMT repetitiva
La utilización de pulsos magnéticos simples, semejantes a los de la resonancia magnética, ha
demostrado ser de gran utilidad en el estudio de las vías motoras centrales.
Cubre un amplio abanico de posibilidades al permitirestimular la corteza cerebral humana,
extendiéndose desde el manejo de trastornos mentales hasta los correlatos fisiológicos de
las funciones cognitivas.
La estimulación cerebral no invasiva, indolora y sin efectos secundarios, se refiere al conjunto
de tecnologías y técnicas con las que modular la excitabilidad del cerebro.
Cuando esa energía se aplica de manera repetitiva, se habla deEMT repetitiva.

12NIVEL DE EFICACIA DE LA EMT
La resistencia a los fármacos o su intolerancia en la depresión, como principal indicación y más
ampliamente aceptada, debe considerarse con esmero.
Su incidencia y prevalencia deben establecer el nivel de seguridad y eficacia, economía y
educación, que, en conjunto, nos lleven a considerar a la EMT como una futura especialidad
emergente, cuya finalidad deberá orientarse a mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las
enfermedades cerebrales.

13MODIFICACIONES BIOLÓGICAS DE LA EMT
La EMT produce efectos sistémicos con respuestas a distintos niveles:
·Respuesta macroscópica
Modificaciones conductuales
Cambios del flujo sanguíneo y del metabolismo (fMRI, PET, SPECT)
Cambios en la actividad eléctrica (EEG)
Cambios en las contracciones musculares (EMG)

·Respuesta microscópica
Potenciales transmembrana
Despolarización

·Cambios neurológicos
< GH y > Vasopresina
> Aspartato (GOT), serina y taurina
> Dopamina en la sustancia negra, área tegmental ventral
> Serotonina en hipocampo
> Factor neurotrófico cerebral (BDNF)


14CONTRAINDICACIONES DE APLICACIÓN DE LA EMT
Aunque existen criterios de aplicación para la EMT, son varias las limitaciones que deben
tenerse en cuenta:
·El Umbral Motor no debe superar el 70 % de la potencia del estimulador.

·La presencia de crisis epilépticas.

·Marcapasos cardiacos.

·Bombas de infusión de fármacos.

·Placas metálicas en la cabeza.

·Estimuladores medulares.

15UMBRAL MOTOR
Intensidad mínima que provoca unun potencial evocado motor (PEM) en
reposo.
En MMSS, los PEM se recogen en los músculos de la mano.
En MMII, en tibial y extensor corto dedos.
Variabilidad individual alta.
Refleja la excitabilidad cortical dependiente de los canales iónicos.
El umbral "activo", umbral medio durante la contracción voluntaria es inferior
al UM en reposo.

16DIFERENTES BOBINAS DE ESTIMULACIÓN CEREBRAL
Con objeto de alcanzar a las estructuras responsables del estado de ánimo y otros procesos del
sistema nervioso central, se han diseñado diferentes bobinas con mayor capacidad de penetración
y amplitud energética.

Bobina de doble cono

Bobina en H

Bobina de Halo Circular

Bobina en 8

17ESTRUCTURA DE LAS BOBINAS
Bobina de doble cono. Dos bobinas circulares grandes con un ángulo fijo de 95º entre ellas.
Bobina en H. Compuesta por porciones de base y de retorno, su diseño minimiza la estimulación
involuntaria de partes del cerebro, al tiempo que reduce la acumulación de cargas superficiales.
Bobina halo. Dos bobinas de diferentes diámetros, superior e inferior, con una separación entre
ellos de 100 mm.
Bobina en forma de 8.Con radios interior y exterior de las alas circulares de 10 y 50 mm.

Estructuras por transparencia de los tejidos de la cabeza: (a) Músculo, (b) Cráneo, (c) Materia gris
(d) Materia blanca, (e) Cerebelo y (f) Globos oculares con los nervios ópticos y el quiasma.

18EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
La bobina en 8 o de mariposa se usa desde la década de los 90 en Europa y EEUU, y cualquier fabricante
puede construirla y comercializarla al "no estar patentada".
La bobina en H se desarrolló más tarde, se patentó en 2004 y la FDA aprobó en EEUU en Mayo de 2013 el
equipo tecnológico (528 K) y el protocolo terapéutico en depresión resistente (MDD).
La bobina H7 ha sido aprobada para el TOC en Agosto 2018 por la FDA.
Un número cada vez mayor de instituciones, hospitales y Universidades, que utilizaron previamente
equipos de EMT superficial para tratar la depresión resistente, han adquirido equipos de EMTP; entre otras,
la US Navy (2015) y Walter Red National Military Medical Center (2017).

A.Barker. Universidad de Sheffield 1985

A. Zangen & Yftach Roft, USA 2004

19 CAPACIDAD DE ESTIMULACIÓN CEREBRAL
La selección de las configuraciones de las bobinas más adecuadas para una aplicación clínica específica
debe basarse en un equilibrio entre la profundidad de la estimulación y la focalidad.
Las bobinas de doble cono y de halo circular tienen capacidad para estimular subregiones cerebrales
profundas en comparación con la bobina en H. Sin embargo, provocan contractura dolorosa de la
musculatura facial y cervical y afectación de sistema óptico, respectivamente.
La bobina de EMTP que más se ajusta a las exigencias definidas anteriormente es la de Brainsway (con sus
correspondientes versiones) y las utilizadas por la Unidad de Neuromodulación & Investigación
"Neurocavis" en Madrid.

Bobina en H por transparencia

Distintas bobinas para diferentes afecciones

20DESARROLLO DE LA EMT PROFUNDA

La dificultad de una activación eficiente de las estructuras profundas del cerebro
La forma de depositar la energía
La orientación de los target
fueron los elementos fundamentales que suscitaron la creación de una forma distinta de estimular el
tejido cerebral (tDCS y EMT de superficie), sin olvidar que su citoarquitectura no solo varía entre las
zonas de un mismo lóbulo sino entre los propios lóbulos.
En la actualidad es el procedimiento más vanguardista y menos agresivo de los utilizados en
Neuromodulación; el primero en el que hay que pensar antes de avanzar hacia otras técnicas invasivas.

Perfiles de decaimiento de los
campos eléctricos producidos por la
bobina H1 y la bobina en 8

21 LA IMPORTANCIA DE LA PROFUNDIDAD
La corteza prefrontal (PFC) tiene una gran interconectividad con las estructuras subcorticales
del sistema límbico y de recompensa, implicadas en la regulación del estado de ánimo, que no
pueden estimularse directamente con TMS de superficie.
En cambio, la interacción de la señal cortical prefrontal inducida por la TMS profunda
contribuye al efecto antidepresivo.

22 CARACTERÍSTICAS DE LAS BOBINAS H- COIL
A diferencia de los coil de superficie, los H-Coil presentan una estructura que maximiza la
estimulación eléctrica de las regiones profundas del cerebro e incluye las siguientes
características:

Elementos de bobina tangenciales a la cabeza y cerca de las regiones objetivo
Base flexible adaptable a la cabeza
Convergencia de numerosos impulsos eléctricos desde varias direcciones
Elementos de bobina paralelos a paquetes de destino
Ubicación de las rutas de retorno de los impulsos eléctricos alejados del target

23ESPECIFICIDAD DE LAS BOBINAS H- COIL
Las bobinas tridimensionales se pueden diseñar en función de:

las regiones a estimular
las diferentes localizaciones de los targets
la profundidad de los mismos
la direccionalidad
las morfologías relevantes para las estructuras neuronales objetivo
el uso de diferentes protocolos durante el tratamiento.

24APROBACIÓN DE LA BOBINA H-1 (FDA)
La bobina H1 se diseñó para una estimulación efectiva y tolerable de las regiones
prefrontales asociadas con la depresión.
La TMS profunda que utiliza esta bobina fue autorizada por la FDA para el tratamiento del
trastorno depresivo mayor (TDM) resistente en 2013. La evidencia convergente de una serie
de estudios que utilizan diferentes metodologías apunta hacia una ventaja de profundidad
consistente para la bobina H1 en relación con las bobinas con forma de 8.

25 IMÁGENES DE PROFUNDIDAD y RANGO DE PENETRACIÓN
ENERGÉTICA

La EMTP fue aprobada por la FDA para adultos con episodios depresivos resistentes en 2013,
que no lograban una mejoría satisfactoria con medicación antidepresiva. Desde entonces, se
han ido autorizando otros procesos en Europa.
·
trastorno obsesivo compulsivo, bipolar, estrés postraumático, despersonalización...
esclerosis múltiple
dolor neuropático
RHB del ictus...

26MAPAS DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA

Bobina H-1

Bobina en forma de 8

Los mapas de campo se ajustan para los niveles de salida de potencia del estimulador requeridos para
obtener el 120% del umbral motor.
La magnitud absoluta del campo eléctrico inducido se indica en 4 cortes coronales separados por 1 cm. Los
píxeles rojos indican magnitudes de campo por encima del umbral de activación neuronal (100 V / m).
La bobina H1 induce campos supraumbrales a profundidades de 1,8 cm en comparación con 0,7 cm para la
bobina en forma de 8.

27 MAPAS CORONALES DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA

Mapas coronales basados en simulaciones en un modelo de cabezal computacional anatómicamente
realista, que da cuenta de las complejidades estructurales y fisiológicas del cráneo y el cerebro.
En este modelo, se muestra claramente que la estimulación a 120% MT con la bobina H1 induce una
extensión más profunda y amplia de los campos supraumbral (indicados por tonos rojos) que con una
bobina en forma de 8.

28CAMPOS INDUCIDOS POR BOBINAS DE EMT PROFUNDA (EMTP)
Las funciones intelectuales y emocionales están conectadas mediante redes neuronales intra e
inter-hemisféricas y se encuentran distribuidas de manera global por todo el cerebro.

Suponer que un estímulo eléctrico/magnético ejerce su acción sobre un circuito cortical sin pérdida
de rendimiento subcortical es una hipótesis poco sostenible. De ahí la importancia de que la
estimulación se produzca de forma simultánea, tanto en la superficie como en la profundidad del
cerebro.

29REGIONES CEREBRALES ESTIMULADAS CON TECNOLOGÍA
BRAINSWAY

Corteza prefrontal lateral, medial y ventral
Corteza orbitofrontal
Corteza entorinal derecha e izquierda
Corteza cingulada anterior y posterior
Corteza motora lateral y medial y corteza motora de la pierna más profunda
Corteza premotora
Área motora suplementaria
Precuneus
Estructuras de las cortezas temporales derecha e izquierda,
Áreas fusiforme de la cara (FFA) y del surco temporal superior (STS)
Regiones de la corteza parietal
Regiones de la corteza occipital
Corteza auditiva
Corteza visual
Cerebelo

30 INDICACIONES DE LA EMT PROFUNDA
En EEUU (FDA):
·Depresión resistente (Bobina H1 , 2013)

· Trastorno Obsesivo Compulsivo (Bobina H7, 2018)
En La Unión Europea (CE):
·Depresión Resistente (Bobina H1)

·Trastorno bipolar (Bobina H1)

·Trastorno Obsesivo Compulsivo (Bobina H7)

·Estrés Postraumático (Bobina H1)

·Síntomas negativos de la esquizofrenia (Bobina H1)

·Dolor Crónico. Neuropático y regional complejo (Bobina H10)

·Tinnitus (Bobina H1)

·Trastornos del Espectro Autista (Bobina H1)

·RHB del Ictus y TCE (EEG sin alteraciones). Bobina H10

·Síntomas iniciales de ciertas demencias. (Bobina H1)

·Deshabituación de algunas adicciones (Bobina H7)

·Incremento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (Bobina H1)

·Esclerosis Múltiple (Bobina H10)


31 NIVELES DE EVIDENCIA MÉDICA DE LA EMT
La Sociedad Internacional de Psiquiatría Biológica reconoce que las intervenciones mediante EMT y
especialmente la EMT Profunda, han pasado a ser de moderadamente confiables a mostrar Niveles
de Evidencia Médica para la depresión resistente y el TOC.
La eficacia para otros procesos psiquiátricos y neurológicos están dando muestras de efectividad
cada vez con mayor solidez.
Personalizar las intervenciones de EMTP utilizando neuroimagen y modelado computacional
mediante RM funcional y Tensor de Difusión, asociados a estudios bioeléctricos cerebrales, es una
exigencia no demorable con objeto de optimizar los tratamientos para adaptarse tanto
individualmente como a subgrupos clínicos.
·
Hay que ampliar las categorías de diagnóstico en biotipos biológicos clínicamente
homogéneos, que puedan proporcionar diferentes objetivos optimizados de tratamiento
para intervenciones de EMTP.
Hay que validar la utilidad de modelos computacionales para refinar la personalización de
la EMTP y establecer con eficiencia objetivos corticales y subcorticales conjuntos para
distintos biotipos.

32 EMT PROFUNDA BRAINSWAY
frente a
fármacos ANTIDEPRESIVOS

* Efectos secundarios de la medicación al entrar en el torrente sanguíneo y circular por todo el organismo.
** En ciertos casos, el tratamiento con Brainsway requiere estar acompañado por el uso de antidepresivos.

33 EMT PROFUNDA BRAINSWAY
frente a
EMT DE SUPERFICIE

34 EMT PROFUNDA BRAINSWAY
frente a
TERAPIA ELECTROCONVULSIVA

35 TERAPIA ELECTROCONVULSIVA (TEC) VERSUS DEEP TMS
La TEC:

Requiere ámbito hospitalario, uso de medicamentos y anestesia general
Estimula mediante corriente eléctrica, provocando una crisis convulsiva tónico-clónica generalizada
Produce una liberación masiva de neurotrasmisores, iones y hormonas de forma indiscriminada.
El paciente precisa recuperación de unos 30 minutos
El tratamiento se realiza alrededor de 3 veces por semana, de 6 a 20 tratamientos
Provoca pérdida de memoria

36 TERAPIA ELECTROCONVULSIVA (TEC) VERSUS DEEP TMS
La Estimulación Magnética Transcraneal Profunda (EMTP):

El tratamiento se realiza en la consulta médica
No se requiere anestesia general ni otros medicamentos
Los pulsos magnéticos que estimulan al cerebro solo inducen la liberación de neurotrasmisores
No hay convulsiones, solo depósito de pulsos electromagnéticos sobre regiones que aglutinan
estructuras específicas que controlan el estado de ánimo (córtex cerebral-sistema límbico)
No precisa de recuperación post-tratamiento
El tratamiento consta de 5 días a la semana, durante 4 a 6 semanas
No hay pérdida de memoria

Penetración energética con bobinas H Coil y de mariposa


37 CONCLUSIONES

Para mejorar los trastornos emocionales y las enfermedades neurológicas, es clave entender cómo se
modifica, adapta y responde, el cerebro a las intrusiones que acontecen en cada circunstancia.

Las grandes distancias entre los procesos mentales y neurológicos nos obligan a ser manejados por
equipos interdisciplinares.

La respuesta cerebral a la injerencia, neuroplasticidad y neurogénesis, es la concordancia
fundamental que empuja los enfoques restauradores, campo desarrollado en los últimos 20 años.

Para saber dónde nos encontramos hay que planificar estructuras, estrategias y técnicas novedosas,
evaluar los ensayos clínicos y entender los trabajos afectos a la neuromodulación de forma aséptica y
considerar la utilidad real de las investigaciones.

Mejorar los resultados funcionales, reducir los costes asistenciales y propiciar la evolución de las
capacidades técnicas, supone para los pacientes una opción esperanzadora sobre las existentes, no
de forma excluyente sino complementaria.

Entre los avances más destacados de la neuromodulación "no invasiva", la Estimulación Magnética
Trascraneal Profunda, abre una puerta a la esperanza que se suma, con gran fuerza, a los
procedimientos convencionales.

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Comentarios/ Valoraciones de los usuarios


Enhorabuena por la aportación. Esta publicación abre una puerta de esperanza hacia el intento de aportar nuevas vías, que sin ser invasivas, pueden contribuir a la mejora de patologías graves pero que gracias a la neuroplasticidad cerebral se pueden intentar mejorar aspectos que gracias a la investigación nos permite conocer cada vez más elementos que nos aporten una ayuda para el tratamiento de enfermedades neurológicas que tanto sufrimiento acarrean. Felicidades por la aportación y por el trabajo realizado.

Ana Mª Bastida de Miguel
Psicólogo - España
Fecha: 02/04/2019


en contestación a Pedro Moreno Gea: el dolor facial idiopático, que no se corresponda con una neuralgia facial esencial de origen trigeminal es de difícil manejo, cuya respuesta es incierta a pesar de las múltiples formas de abordaje que se han seguido hasta la actualidad, bien sean farmacológicas o tecnológicas (radiofrecuencia del ganglio de Gassel, ganglio esfenopalatino, gamma knife, técnica de Mullan..., agentes anestésicos/antiinflamatorios, antiepilépticos, psicofármacos, etc.)

Fernando Sanjuán Martín
Neurólogo - España
Fecha: 01/04/2019


Una magnifica puesta al día de la estimulación magnética transcraneal y sus posibilidades terapéuticas!. Muchas gracias por compartir este trabajo. Me gustaría saber si puede tener indicación en el dolor facial invalidante de origen indeterminado. Gracias

Pedro Moreno Gea
Psiquiatría - España
Fecha: 30/03/2019