1771’de Galvani’nin ilk kez kurbağa bacağını elektrikle hareket ettirip bunu yanlışlıkla “hayvansal elektrik” diye yorumlamasının ardından 1819’da Oersted elektromanyetizma kavramını, 1831’de Faraday elektromanyetik uyarımı tanımladı. 1833’de Boulogne ilk kez yüzey elektrodları kullanarak kasları uyardı. 1853’te von Helmholtz elektrik uyarısı vererek sinir ileti hızlarını ölçtü. 1874’de Bartholow açık bir kafatası aralığından insan beynini ilk kez elektrikle uyardı ve 1896’da d’Arsonval bir adım ileri giderek insanın kafasının bir indüksiyon bobini içine yerleştirilmesinin baş dönmesi ve bazı kişilerde baygınlık sebebi olacağını gösterdi. 1900’lerde giderek uyarı-belirti ilişkisi üzerinde yoğunlaşıldı ve 1959’da Kolin ilk kez kurbağanın siyatik sinirini manyetik olarak uyarmayı başardı. Bunu 1965’de Bickford ve Fremming’in insan sinirlerini ilk kez armonik manyetik alan kullanarak uyarmaları izledi. 1970’lerde Polson, Barker ve Freeston kısa manyetik alan pulsları ile periferik siniri uyararak, eşzamanlı elektromiyografi kayıtları elde ettiler. 1980’de Merton ve Morton periferdeki bulguları beyine taşıdılar ve saçlı deriye yerleştirdikleri elektrodlarla non-invazif biçimde beyni uyardılar. 1988’de sekiz şeklindeki halka bobin geliştirildi. 1989’da Amassian, Maccabee ve Cracco başın her iki tarafına yerleştirilen elektrodlar aracılığıyla manyetik olarak uyandırılmış kortikal yanıtları kaydettiler. Neredeyse elektriğin bulunuşuna kadar giden bu ayrıntılı tarihçenin girişte verilmesinin nedeni, aynı zamanda insanlığın düşünme yollarını izleyebilme olanağı vermesidir. Burada, daha önceki bölümde ayrıntılı olarak yer verildiği için EKT ile ilgili gelişmelerden söz edilmemiştir. Dikkat çekici olan nokta, beynin doğrudan elektrik verilerek uyarılmasının üzerinden 60 yıl geçtikten sonra EKT’nin, ondan yaklaşık 60 yıl sonra da Transkranyal Manyetik Uyarının (TMS) bulunmuş olmasıdır.
Tanım ve Mekanizma
Hücre zarının hücre içi ile hücre dışı arasındaki potansiyel farklılığı koruduğu ve bu transmembran potansiyelin yaklaşık olarak -70 mV olduğu iyi bilinen bir özelliktir. Dışta yaratılan elektrik alan hücrenin membran potansiyelini değiştirir ve membran depolarizasyonu ile uyarılma gerçekleşir. Sinir uyarılması için uygun elektrik alan, elektromanyetik uyarı ile non-invazif biçimde gerçekleştirilebilir. Mıknatısla oluşturulan uyarımın kafatasından geçirilmesi anlamına gelen “Transkranyal Manyetik Uyarı” (TMS), uyarıcı bir bobin aracılığıyla oluşan çok güçlü bir manyetik alan tarafından beyin kabuğunda küçük, geçici, elektrik akımı meydana getirilmesini hedefleyen bir tekniktir. Uyarıcı halka bobin saçlı deriye çok yakın tutularak alan odaklanır. Manyetik alan dokuda bölgesel elektrik akımı oluşturur. Birkaç Tesla gücündeki manyetik uyarı, indükleyici halka bobinin birkaç kiloamper gücünde kısa puls akımları vermesiyle sağlanır. Motor korteksteki nöronlar uyarı için hazırdır ve örneğin, uyarıcı halkanın verteksden 5 cm kadar yana konulmasıyla el parmağı hareket eder. Bu sırada, halkadaki akım ile saçlı derideki uyarılmış akım arasındaki güç farkından kaynaklanan bir tık sesi duyulur ve kişi herhangi bir tatsız duygu hissetmeden parmağında hareket oluşur. Tekrarlayıcı transkranyal manyetik uyarı ise (rTMS) manyetik alanın kısa zaman aralıklarıyla tekrarlanıp nöronların refrakter dönemleri sırasında da uyarılmasını hedefleyen yeni ve güçlü bir TMS şeklidir. rTMS’in uygun kortikal bölgelere, uygun doz ve frekansta uygulanmasının antidepresif etki sağlayıp sağlamayacağı, günümüzde üzerinde en çok durulan konulardan birini oluşturmaktadır.
Hasta bir sandalyeye oturur, elektromıknatıs başa yerleştirilir. Manyetik alan 5 cm kadar yakında, yaklaşık 1.5 cm2’lik bir bölgeye uygulanır. Uygulama sırasında bilinç kaybı olmaz. Sanki ürperme gibi bir his duyulmaktadır. Bir hasta, bu duygunun kafasında ağaçkakan varmış gibi bir his olduğunu söylemiştir. Beyin dalgalarında herhangi bir değişiklik ve kayda değer bir bellek kusuru tanımlanmamaktadır. Yalnız, işlem sırasında kulağı korumak gereklidir çünkü manyetik araç yaklaşık olarak 100 desibellik bir ses çıkartmaktadır. 20 cm’lik bobinlerin kullanıldığı makinelerin su soğutmalı bir sisteme de sahip olması gerekir, çünkü çok büyük miktarda elektrik harcanmasına ve ısı artışına sebep olurlar. Mıknatıs ve monitörize bilgisayarın toplam maliyeti günümüzde yaklaşık 70,000 Amerikan Dolarıdır. Şimdilik kolay uygulanamayan ve etkinliği konusunda halâ soru işaretleri olan bir uygulama olmasına karşın, TMS’nin New Haven Register gazetesinde “Bilim Adamları Depresyonu Zaplıyorlar” başlığı ile duyurulmasına bakılırsa, kamuoyunun bu uygulamayı EKT’den daha kolay kabulleneceğini söylemek de yanlış olmaz.
Kullanım Alanları
TMS, ilk olarak dikkat, hafıza, hareket, konuşma ve görme alanlarının haritalanması için kullanılmıştır. Ön çalışmalar rTMS’nin Parkinson hastalığındaki motor yavaşlamayı düzelttiğini ve depresyonda duygudurum düzelmelerine yol açtığını göstermektedir. Her seansta onar saniye süren, birer dakika aralıkla yirmi kez tekrarlanan TMS beş gün boyunca, toplam beş seans uygulanmaktadır. Bu tedavinin EKT’ye üstünlüklerinden biri de, EKT’nin spesifik bir beyin alanına uygulanamaması, nöbetler ve ciddi bellek kusurlarına yol açıyor olmasıdır. TMS anestezi gerektirmez ve bildirilen tek yan etkisi hafif baş ağrılarıdır. Pascal-Leone, ilaç tedavisine dirençli 17 ağır depresyon olgusuna beş gün boyunca günde bir kez TMS uygulamış ve diğer gruba göre belirgin düzelme tanımlamışlardır. Tek sorun görülen yararın çok kısa ömürlü olması, ve bu tedavinin yararlı olmaya devam edip etmeyeceğinin bilinmemesidir. Henüz yan etkileri konusunda da elde veri yoktur. Bir başka çalışmada 12 depresif hastaya rasgele yöntemle, rTMS veya taklit (sham) bir tedavi uygulanmış, rTMS’nin sahte tedaviye kıyasla anlamlı derecede etkin olduğu gösterilmiş, istenmeyen herhangi bir etki gözlenmemiştir. Antidepresif ilaç tedavisi ile TMS’nin karşılaştırıldığı majör depresyon olgularında, yalnızca üç kez TMS uygulanmasından sonra bu grubun depresif semptomlarında anlamlı derecede düzelme saptanmıştır. Şizofren hastalarda TMS’ye verilen elektromiyografi (EMG) yanıtı üzerinde antipsikotiklerin etkilerini değerlendiren bir çalışmada da, gelecekte TMS’ye verilen motor yanıtların antipsikotik tedavinin değerlendirilmesi amacıyla kullanılabileceğini düşündüren sonuçlar elde edilmiştir. Özellikle sol ön frontal loba uygulanan TMS’nin depresif hastalarda tıpkı yan etkisiz bir EKT gibi tedavi edici olduğu bildirilmiştir. Tedaviye dirençli 6 hastadan 2’sinin duygudurumlarında rTMS ile belirgin düzelme tanımlanmıştır. Bu iki hastadan birisi orta yaşlı bir kadındı ve üç yıldan beri ilk kez bir düzelme olduğunu söylemişti. Kafatasının içinde yayılan elektrik akımının tersine, yüksek yoğunluktaki manyetik pulslar kemiği kolayca geçer ve böylece tam hedefe yönelmek mümkün olur. Nitekim, NIMH çalışmasında da depresif hastalarda hedeflenen sol frontal bölgeye odaklanılabilmiştir. Bir hastanın tedavi öncesi ve sonrası PET (pozitron emisyon tomografisi) sonuçlarında metabolizmada yaygın yükselme saptanmıştır. Araştırma sonuçları yalnızca manyetik uyarının değil, EKT’nin çalışma mekanizmasında da pek çok bilinmeyeni aydınlatacak gibi görünmektedir. Örneğin, eğer manyetik pulslar antidepresif etki yaratabiliyorlarsa, bu nöbet geçirten değişikliklerin gerekli olmadıkları anlamına gelecektir. Bütün bunların yanı sıra, insan beyni üzerinde pek çok yer belirleme çalışmasını rTMS ile yapmak mümkün olmaktadır. Bobinin yerleştirme yerine göre oluşan bellek, lisan vb. gibi bilişsel işlev değişiklikleri ve oluşturulabilecek farklı emosyonel tepkilerin gözlenmesi bu amaçla kullanılma potansiyelini de beraberinde getirmektedir.
Obsesif-kompulsif bozukluktan da prefrontal mekanizmalar sorumlu tutulmaktadır. Prefrontal rTMS’nin etkisinin araştırıldığı bir çalışmada, 12 hastaya rasgele yöntemle ayrı günlerde sağ lateral prefrontal, sol lateral prefrontal ve midoksipital (kontrol) bölgelerden rTMS verilmiş, hastaların semptom ve duygudurumları 8 saat sonra değerlendirilmiştir. Sağ lateral prefrontal rTMS’den 8 saat sonra kompulsif dürtülerde anlamlı derecede bir azalma meydana gelirken, midoksipital rTMS’den sonra kompulsif dürtülerde anlamlı olmayan bir artış gözlenmiştir. Sol lateral prefrontal rTMS’den sonra ise, kompulsif dürtülerde 30 dakika süren, belirgin olmayan, orta derecede bir azalma gözlenmiştir. Ayrıca, sol lateral prefrontal TMS sırasında ve 30 dakika sonrasında duygudurum düzelmeleri de olmaktadır.
KAYNAKLAR
· Barker, A.T., Jalinous, R., and Freeston, I. Non-invasive magnetic stimulation of the human motor cortex. Lancet 1:1106-1107, 1985
· Davey NJ, Lewis HS. J A new antidepressant strategy? Neurol Neurosurg Psy, 1997;10
· George MS, Wassermann EM, Callahan A, Ketter T, Post RM, Hallett M, Williams W, Basser P. Daily repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) improves mood in depression. NIMH Neuroreport Oct 2, 1997
· George MS, Wassemann EM. TMS: A neuropsychiatric tool for 21st. century. J Neuropsy Clin Neurosci. Spring 1996