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经颅磁的原理

发布时间：2025-11-11 08:51:30   来源：本站   点击：4次

　　

　　经颅磁的核心原理

　　利用脉冲磁场，无创、无痛地穿透颅骨，在大脑皮层产生感应电场，从而改变特定脑区神经细胞的电活动。

　　您可以把它想象成一种“磁电转换器”：外部磁场 → 颅内感应电流 → 调节神经功能。

　　详细原理分解

　　我们可以通过以下几个关键步骤来理解：

　　1. 物理基础：电磁感应定律

　　这是TMS最核心的物理原理，由法拉第发现。简单来说就是：一个变化的磁场可以在导体中产生感应电流。

　　TMS设备：治疗头罩里有一个线圈，当强大的、快速变化的脉冲电流通过这个线圈时，就会在线圈周围产生一个同样快速变化的脉冲磁场。

　　人体作为导体：我们的大脑组织、神经细胞和细胞外液都是良导体。

　　过程：这个脉冲磁场可以毫无阻碍地穿透头皮和颅骨，进入大脑。根据电磁感应定律，这个变化的磁场会在大脑皮层（靠近头皮的脑区）的导体中感应出微弱的感应电流（也称为涡流电场）。

　　2. 生理效应：神经去极化与调节

　　感应出的电流虽然微弱，但足以对神经细胞产生影响。

　　刺激神经元：当感应电流的强度超过某个阈值时，它会使得大脑皮层中的神经元细胞膜发生去极化。这相当于模拟了神经细胞自身的生物电活动。

　　引发动作电位：足够的去极化会触发神经元产生一个“动作电位”，这是一个神经冲动，它会沿着神经纤维传递，并释放神经递质，从而影响下游的神经环路。

　　调节神经可塑性：无论是单次脉冲还是重复性脉冲，这种外来的电刺激都会“扰动”大脑固有的电活动模式。长期、重复的刺激（即重复经颅磁刺激，rTMS）可以引起大脑功能性的长期变化，这被称为神经可塑性。它可以增强或削弱特定神经连接，类似于给大脑神经网络做“重塑”或“重新布线”。

　　主要技术模式与作用

　　根据刺激模式和频率的不同，TMS产生的作用也截然不同：

　　单脉冲TMS

　　方式：发出单个脉冲。

　　用途：主要用于临床诊断和科研。例如，刺激控制手部的运动皮层，通过测量手部肌肉产生的电信号（运动诱发电位）来评估从大脑到肌肉的传导通路是否正常。

　　配对脉冲TMS

　　方式：连续发出两个具有特定时间间隔的脉冲。

　　用途：用于研究大脑皮层内抑制性或兴奋性的神经环路功能。

　　重复经颅磁刺激

　　高频rTMS（通常 > 5 Hz）：对大脑皮层产生兴奋性作用，提高神经元的活跃度。

　　低频rTMS（通常 ≤ 1 Hz）：对大脑皮层产生抑制性作用，降低神经元的活跃度。

　　方式：以固定的频率连续发出多个脉冲。这是临床应用最广泛的模式。

　　作用：

　　临床应用（基于上述原理）

　　抑郁症治疗：这是rTMS最著名和获批的适应症。研究发现，抑郁症患者左侧前额叶皮层可能活动不足。因此，使用高频rTMS刺激左侧前额叶，可以增强该区域的活动，从而改善情绪。反之，有时也会用低频rTMS刺激右侧前额叶，以抑制其过度活动。

　　其他精神疾病：在强迫症、焦虑症、创伤后应激障碍等疾病中，也探索针对特定异常脑环路进行调节。

　　神经系统疾病：

　　运动通路评估：如前所述，用于诊断多发性硬化、中风等疾病。

　　中风后康复：刺激患侧大脑或抑制健侧大脑，促进运动功能的恢复。

　　慢性疼痛：调节与疼痛感知相关的脑区。

　　耳鸣：调节听觉皮层。

　　总结与比喻

　　组件/过程作用简单比喻

　　TMS设备线圈产生快速变化的脉冲电流和磁场“磁力枪”或“信号发生器”

　　脉冲磁场无创穿透颅骨，将能量传递到大脑“无线信使”，信号穿过障碍物

　　电磁感应在大脑皮层产生感应电流“能量转换器”，将磁能转为电能

　　感应电流使神经元去极化，触发动作电位“模拟神经信号”，冒充大脑自己的指令

　　rTMS长期、重复调节神经可塑性“大脑健身”，通过反复练习强化或弱化某些神经连接

　　优势与特点

　　无创：不需手术，不破坏皮肤。

　　无痛：相比电休克疗法，体验更舒适。

　　定位精确：可以针对毫米级别的特定脑区进行刺激。

　　安全性高：在规范操作下，严重副作用罕见（最严重风险是诱发癫痫，但概率极低）。