Applications of transcranial magnetic stimulation and magnetic seizure therapy in the study and treatment of disorders related to cerebral aging

Dialogues Clin Neurosci. 2013 Mar;15(1):87-98. doi: 10.31887/DCNS.2013.15.1/bluber.

Abstract

Transcranial magnetic stimulation (TMS) can be used to probe cortical function and treat neuropsychiatric illnesses. TMS has demonstrated neuroplastic effects akin to long-term potentiation and long-term depression, and therapeutic applications are in development for post-stroke recovery, Alzheimer's disease, and depression in seniors. Here, we discuss two new directions of TMS research relevant to cerebral aging and cognition. First, we introduce a paradigm for enhancing cognitive reserve, based on our research in sleep deprivation. Second, we discuss the use of magnetic seizure therapy (MST) to spare cognitive functions relative to conventional electroconvulsive therapy, and as a means of providing a more potent antidepressant treatment when subconvulsive TMS has shown modest efficacy in seniors. Whether in the enhancement of cognition as a treatment goal, or in the reduction of amnesia as a side effect, these approaches to the use of TMS and MST merit further exploration regarding their clinical potential.

La estimulación magnética transcraneal (EMT) puede emplearse para evaluar la función cortical y tratar enfermedades neuropsiquiátricas. La EMT ha demostrado efectos neuroplásticos similares a la potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo, y están en desarrollo aplicaciones terapéuticas para la recuperación post accidente cerebro vascular, la Enfermedad de Alzheimer y la depresión en personas de edad avanzada. En este artículo se discuten dos nuevas orientaciones de la investigación en EMT relevantes para el envejecimiento cerebral y la cognición. Inicialmente se presenta un paradigma para reforzar la reserva cognitiva, basado en la investigación de los autores en privación de sueño. Luego se discute el empleo de la terapia magneto convulsiva (TMC) para preservar funciones cognitivas que se afectan con la terapia electroconvulsiva convencional, y como una forma de aportar un tratamiento antidepresivo de mayor potencial cuando la EMT subconvulsiva ha demostrado una pobre eficacia en los ancianos. Si se considera que el refuerzo de la cognición es un objetivo del tratamiento o que se puede reducir la amnesia como efecto lateral, es que estas aproximaciones para el empleo de la EMT o la TMC merecen futuras exploraciones relacionadas con su potential clínico.

La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) peut être utilisée pour explorer la fonction corticale et traiter les maladies neuropsychiatriques. La TMS a montre des effets neuroplastiques analogues à ceux d'une potentialisation et d'une dépression à long terme, et des applications thérapeutiques sont en cours de développement dans la récupération post-AVC, la maladie d'Alzheimer et la dépression chez les sujets âgés. Dans cet article, nous analysons deux nouvelles directions de la recherche en TMS, pertinentes pour le vieillissement cérébral et la cognition. Nous introduisons tout d'abord un modèle d'une réserve cognitive qui se développe, basé sur notre recherche sur la privation de sommeil. Puis nous discutons de l'utilisation de la magnéto-convulsivo-thérapie (MCT) pour épargner les fonctions cognitives par rapport à l'électroconvulsivothérapie conventionnelle, et comme traitement antidépresseur plus puissant quand la TMS subconvulsive apparaît modérément efficace chez les sujets âgés. Que l'on considère l'amélioration de la cognition comme un but thérapeutique ou la diminution de l'amnésie comme un effet secondaire, la TMS et la MCT méritent d'être approfondies dans leur utilisation compte tenu de leur potentiel clinique.

Keywords: MST; TMS; aging; magnetic seizure therapy; neuroplasticity; neuroscience; transcranial magnetic stimulation.

Publication types

  • Research Support, N.I.H., Extramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Aging*
  • Brain Diseases* / complications
  • Brain Diseases* / pathology
  • Brain Diseases* / therapy
  • Cerebral Cortex / physiology*
  • Cognition / physiology
  • Electroconvulsive Therapy*
  • Humans
  • Neuronal Plasticity / physiology
  • Seizures* / pathology
  • Seizures* / physiopathology
  • Seizures* / therapy
  • Transcranial Magnetic Stimulation / methods*