Neuromodulazione con TMS: tre protocolli, effetti simili sull’eccitabilità corticospinale ma firme corticali differenti
I principali protocolli di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (TMS) producono un analogo effetto facilitatorio sull’eccitabilità corticospinale, ma agiscono attraverso meccanismi corticali almeno in parte differenti. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista “NeuroImage” che ha combinato TMS ed elettroencefalografia (TMS-EEG), indicando come specifici biomarcatori neurofisiologici possano in futuro contribuire a personalizzare gli interventi di neuromodulazione.
Lo studio ha confrontato, nello stesso gruppo di partecipanti, gli effetti di tre protocolli ampiamente utilizzati sulla corteccia motoria primaria (M1): la stimolazione theta-burst intermittente (iTBS), la stimolazione ripetitiva ad alta frequenza a 10 Hz (rTMS) e la paired associative stimulation (PAS). Venti volontari sani hanno completato tre sessioni randomizzate, durante le quali l’eccitabilità corticospinale è stata valutata mediante i potenziali evocati motori (MEP), mentre la reattività corticale è stata analizzata attraverso i potenziali evocati dalla TMS (TEP) e le perturbazioni spettrali correlate alla stimolazione (TRSP).
Tutti e tre i protocolli hanno determinato un incremento dell’ampiezza dei MEP a livello di gruppo, confermando un effetto facilitatorio sull’eccitabilità corticospinale. La percentuale di soggetti responder è risultata pari al 70% per la iTBS, al 75% per la rTMS a 10 Hz e all’85% per la PAS, con una sovrapposizione solo parziale tra gli individui che rispondevano ai diversi protocolli.
L’analisi della risposta corticale ha invece evidenziato differenze tra le tecniche. La iTBS e la rTMS a 10 Hz hanno mostrato incrementi nominali della componente N15 dei TEP, mentre la PAS ha determinato una modulazione nominale della componente P60; tuttavia, nessuno di questi risultati è rimasto significativo dopo la correzione per confronti multipli. La PAS è stata invece l’unica tecnica ad associare una modulazione statisticamente significativa delle perturbazioni spettrali nella banda theta.
Le analisi di regressione hanno inoltre identificato differenti correlati neurofisiologici della facilitazione corticospinale per ciascun protocollo. Nel caso della iTBS, la risposta era associata ai valori basali della componente P60 e della potenza nella banda beta alta; per la rTMS a 10 Hz il principale predittore era rappresentato dalla modulazione della beta alta, mentre per la PAS risultavano coinvolte sia la componente P60 sia la modulazione della banda theta.
Nel complesso, i risultati indicano che iTBS, rTMS a 10 Hz e PAS condividono un effetto finale di facilitazione corticospinale, ma si distinguono per le rispettive firme neurofisiologiche corticali e per le modalità di accoppiamento tra risposta corticale e corticospinale. Secondo gli autori, queste differenze suggeriscono meccanismi d’azione almeno in parte distinti e rafforzano la prospettiva di una neuromodulazione guidata da biomarcatori, con protocolli sempre più personalizzati in base alle caratteristiche neurofisiologiche del singolo paziente.
