Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een niet-invasieve vorm van neuromodulatie waarbij met behulp van magnetische pulsen de activiteit van hersengebieden wordt beïnvloed. In de psychiatrische behandeling gaat het meestal om repetitieve TMS (rTMS). Daarbij worden magnetische pulsen herhaald toegediend volgens een vast behandelprotocol. Door deze herhaalde stimulatie kan de prikkelbaarheid van hersennetwerken tijdelijk veranderen. Sinds de jaren negentig wordt TMS onderzocht. In de afgelopen jaren heeft vooral rTMS een plaats gekregen in de behandeling van psychiatrische aandoeningen, met name bij depressie die onvoldoende reageert op gebruikelijke behandelingen zoals psychotherapie en medicatie. Hoewel in de praktijk vaak kortweg over TMS wordt gesproken, wordt bij behandeling van depressie meestal rTMS bedoeld. Een behandeltraject bestaat meestal uit meerdere sessies per week gedurende vier tot zes weken. Tijdens elke sessie wordt een serie pulsen toegediend volgens een vooraf ingesteld protocol. De behandeling vindt plaats terwijl de patiënt wakker is en neemt doorgaans 20 tot 40 minuten per sessie in beslag.
Hoe werkt TMS?
Bij TMS wordt een spoel tegen de hoofdhuid geplaatst. Deze spoel geeft korte magnetische pulsen af. Die pulsen gaan vrijwel ongehinderd door de schedel heen en wekken in de onderliggende hersenschors een zwak elektrisch veld op. Daardoor kan de prikkelbaarheid van zenuwcellen tijdelijk veranderen. Wanneer deze pulsen herhaald worden toegediend, spreekt men van repetitieve TMS of rTMS. Dit is de vorm die therapeutisch wordt gebruikt, bijvoorbeeld bij depressie. TMS is niet-invasief: er is geen operatie nodig en de behandeling vindt plaats zonder narcose. Een behandeltraject bestaat meestal uit meerdere sessies per week gedurende enkele weken.
Neurobiologische effecten
De werking van rTMS bij depressie wordt niet meer gezien als het simpelweg stimuleren van één hersengebied. Depressie hangt samen met verstoringen in de samenwerking tussen hersennetwerken die betrokken zijn bij stemming, aandacht, motivatie en emotieregulatie. rTMS richt zich meestal op de dorsolaterale prefrontale cortex, maar beïnvloedt via verbindingen ook andere gebieden, waaronder limbische structuren. en grootschalige netwerken zoals het default mode network, het central executive network en het salience network. Anderson en collega’s beschrijven rTMS daarom als een behandeling die mogelijk helpt om depressiegerelateerde netwerkdisfunctie te normaliseren. Onderzoek laat zien dat rTMS daarnaast verschillende biologische processen kan beïnvloeden. Er zijn aanwijzingen voor veranderingen in GABA-activiteit in de prefrontale cortex, effecten op serotonerge en dopaminerge systemen, veranderingen in regionale cerebrale doorbloeding en structurele veranderingen zoals toename van grijze-stofvolume. Deze bevindingen wijzen op neuroplasticiteit: het vermogen van hersennetwerken om zich onder invloed van herhaalde stimulatie aan te passen. De precieze mechanismen zijn nog niet volledig opgehelderd. Het belangrijkste huidige model is dat rTMS de verstoorde dynamiek binnen en tussen hersennetwerken kan bijsturen. Daardoor kan de balans tussen cognitieve controle, emotionele verwerking en motivatie geleidelijk verbeteren.
Indicaties
Voor therapieresistente depressie is rTMS inmiddels opgenomen in behandelrichtlijnen, waaronder de Nederlandse richtlijn voor depressie. Er is een indicatie voor patiënten met een matig ernstige en ernstige depressie zonder psychotische kenmerken, die niet gereageerd hebben op twee eerdere anti-depressieve behandelingen. De behandeling kan bestaan uit rTMS behandeling als monotherapie of als additie bij een behandeling met antidepressiva.
Voor andere indicaties, zoals obsessief-compulsieve stoornis (OCS), auditieve hallucinaties bij schizofrenie en tinnitus, is de evidentie wisselend en vaak beperkter. Voor OCS heeft rTMS in sommige landen een goedkeuring gekregen, maar de plaats binnen richtlijnen is nog minder stevig dan bij depressie.
Veiligheid en bijwerkingen
TMS wordt over het algemeen goed verdragen. De meest voorkomende bijwerkingen zijn hoofdpijn en lokale irritatie op de plaats van stimulatie. Een zeldzame maar bekende complicatie is het optreden van een epileptisch insult, vooral bij mensen met een verhoogd risico. Daarom wordt vooraf zorgvuldig gescreend op risicofactoren. Tijdens de behandeling worden meestal oordoppen gebruikt vanwege het geluid van de pulsen. TMS wordt afgeraden bij patiënten met bepaalde metalen implantaten in of nabij het hoofd (zoals vaatclips of cochleaire implantaten) en bij sommige cardiale implantaten. Ook epilepsie of een verhoogd insultrisico vraagt om extra voorzichtigheid.
Literatuur
- Anderson RJ, Hoy KE, Daskalakis ZJ, Fitzgerald PB. Repetitive transcranial magnetic stimulation for treatment resistant depression: Re-establishing connections. Clin Neurophysiol. 2016 Nov;127(11):3394-3405. doi: 10.1016/j.clinph.2016.08.015. Epub 2016 Aug 31. PMID: 27672727.
- Baeken C, Lefaucheur JP, Van Schuerbeek P. The impact of accelerated high frequency rTMS on brain neurochemicals in treatment-resistant depression: Insights from 1H MR spectroscopy. Clin Neurophysiol. 2017 Sep;128(9):1664-1672. doi: 10.1016/j.clinph.2017.06.243. Epub 2017 Jul 6. PMID: 28738276.
- Baeken C, De Raedt R, Bossuyt A, Van Hove C, Mertens J, Dobbeleir A, Blanckaert P, Goethals I. The impact of HF-rTMS treatment on serotonin(2A) receptors in unipolar melancholic depression. Brain Stimul. 2011 Apr;4(2):104-11. doi: 10.1016/j.brs.2010.09.002. Epub 2010 Sep 27. PMID: 21511211.
- Dalhuisen I, Smit F, Spijker J, van Oostrom I, van Exel E, van Mierlo H, de Waardt D, Arns M, Tendolkar I, van Eijndhoven P. rTMS combined with CBT as a next step in antidepressant non-responders: a study protocol for a randomized comparison with current antidepressant treatment approaches. BMC Psychiatry. 2022 Feb 5;22(1):88. doi: 10.1186/s12888-022-03732-6. PMID: 35123427; PMCID: PMC8818.
- Dubin MJ, Mao X, Banerjee S, Goodman Z, Lapidus KA, Kang G,Liston C, Shungu DC. Elevated prefrontal cortex GABA in patients with majordepressive disorder after TMS treatment measured with proton magnetic resonancespectroscopy. J Psychiatry Neurosci. 2016 Apr;41(3):E37-45. doi:10.1503/jpn.150223. PMID: 26900793; PMCID: PMC4853214.
- Fitzgerald PB, Hoy KE, Anderson RJ, Daskalakis ZJ. . Depress Anxiety. 2016 Aug;33(8):746-53. doi: 10.1002/da.22503. Epub 2016 Apr 5. PMID: 27059158. A study of the pattern of response to rTMS treatment in depression
- Lan MJ, Chhetry BT, Liston C, Mann JJ, Dubin M. Transcranial Magnetic Stimulation of Left Dorsolateral Prefrontal Cortex Induces Brain Morphological Changes in Regions Associated with a Treatment Resistant Major Depressive Episode: An Exploratory Analysis. Brain Stimul. 2016 Jul-Aug;9(4):577-83. doi: 10.1016/j.brs.2016.02.011. Epub 2016 Mar 2. PMID: 27017072; PMCID: PMC5554068.
- Kinney KR, Hanlon CA. Changing Cerebral Blood Flow, Glucose Metabolism, and Dopamine Binding Through Transcranial Magnetic Stimulation: A Systematic Review of Transcranial Magnetic Stimulation-Positron Emission Tomography Literature. Pharmacol Rev. 2022 Oct;74(4):918-932. doi: 10.1124/pharmrev.122.000579. PMID: 36779330; PMCID: PMC9580100.
- Voigt J, Carpenter L, Leuchter A. A systematic literature review of the clinical efficacy of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in non-treatment resistant patients with major depressive disorder. BMC Psychiatry. 2019 Jan 8;19(1):13. doi: 10.1186/s12888-018-1989-z. PMID: 30621636; PMCID: PMC6325728.