Een draagbaar apparaat, de TRPMS Cap, ontwikkeld in het Houston Methodist Hospital, maakt gebruik van magnetische stimulatie na een beroerte om het genezingsproces te ondersteunen.
Microstimulatoren zijn ingebouwd in een niet-invasieve neopreenkap en ze gebruiken permanente magneten met een hoge veldsterkte om zes corticale plaatsen te stimuleren. De console wordt bestuurd door een mobiele app. Bij tests die veertig minuten duurden, bleek de hersenactiviteit sterk te zijn toegenomen. Het doel is om de hersenfuncties sneller en beter te herstellen.
Transcraniële magnetische stimulatie na een beroerte
Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) technologieën houden grote belofte in het bereiken van een dieper begrip van de causale mechanismen in plaats van alleen maar neurale correlaten van de hersenfunctie. Vanwege dit en omdat deze apparaten kunnen niet-invasief moduleren neurale activiteit en plasticiteit in een langdurige manier blijken ze ook nuttig in drugsvrije neuromodulatie behandeling. De beschikbare TMS apparaten kunnen echter slechts een cerebrale corticale site te stimuleren per keer, en zijn niet draagbaar vanwege de grote omvang van hun stimulus-leverende elektromagnetische spoelen en de hoge hoeveelheid stroom die nodig is om ze aan te drijven.
In samenwerking met Henning Voss, PhD van Weill Cornell Medicine, Santosh Helekar, MD, heeft PhD onlangs een nieuwe draagbare draagbare multifocale magnetische stimulatie apparaat genaamd transcraniële roterende permanente magneet stimulator (TRPMS) die afhankelijk is van snelle beweging van hoge veldsterkte permanente magneten. Het TRPMS-apparaat is een niet-invasieve draagbare neopreenkap met microstimulatoren die aangepaste hardware en software bevatten in een op batterijen werkende stimulatorconsole. De console wordt bestuurd door een app op een tablet of smartphone om de hersenen magnetisch te stimuleren. In pilotstudies bij bijna 200 proefpersonen hebben we vastgesteld dat dit apparaat laagveld focale magnetische stimuli kan leveren aan ten minste 6 corticale sites zonder enige nadelige effecten te veroorzaken. We hebben waargenomen modulatie van spontane motorische eenheid potentiële activiteit in thenar spieren na stimulatie van hun site van vertegenwoordiging in de primaire motorische cortex, evenals de wijziging van de sterkte van de corticale functionele connectiviteit. Het multifocale stimulatievermogen van het apparaat biedt voor het eerst de mogelijkheid om de activiteit van corticale neurale netwerken te moduleren door het stimuleren van meerdere knooppunten met behulp van gevarieerde spatiotemporele stimulatiepatronen.
TRPMS CAP
TRPMS cap met microstimulatoren geplaatst op plaatsen die overeenkomen met de primaire motorische cortex (PMC) aan de linkerkant, en de cortex rond de PMC, de laterale premotorische cortex en de aanvullende motorische cortex aan de rechterkant. De afbeelding van het smartphone-scherm aan de rechterkant toont de Android-app die wordt gebruikt om het apparaat te bedienen.
Lopende studies in ons laboratorium maken momenteel gebruik van elektrofysiologische en neuroimaging benaderingen om de neuromodulerende effecten van TRPMS op de corticale prikkelbaarheid en functionele connectiviteit te meten, en gebruiken dit instrument om de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan de perceptie en de cognitie te bestuderen. We zijn ook het ontwikkelen en testen van TRPMS-gebaseerde therapeutische protocollen in chronische ischemische beroerte en stotteren.