在接受經顱磁刺激(TMS)後,有些人會告訴我有比較清晰的感覺。就好像可以更清醒,能夠更加清楚覺察周遭環境與自己的狀態。
清醒其實在大腦有許多事情發生。馬偕精神科前輩林穎醫師這樣形容:清醒狀態是由單胺類(Monoamine)神經元將訊號傳送到大腦皮質所產生的。這些神經元釋放的神經傳導物質就像灑水器一樣,將訊號擴散到四周,喚醒並活化周圍的谷氨酸(glutamate)神經元,進而促使大腦皮質產生活躍的運作狀態。
清醒過程中有數種神經傳導物質扮演重要角色:
l 正甲腎上腺素
l 組織胺
l 血清素
l 乙醯膽鹼
l 食慾素
l 多巴胺
l 谷氨酸
l GABA
l 腺苷
經顱磁刺激影響那些神經傳導物質?
TMS透過電磁場誘導的跨突觸效應,可調控神經傳導物質的釋放、代謝及受體功能,進而影響大腦網絡的可塑性與功能重組。研究顯示,有數種神經傳導物質系統在TMS的治療機制中扮演核心角色。
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血清素
經顱磁刺激(TMS)會調節大腦中的血清素系統,幫助改善憂鬱症狀。研究發現,當TMS以高頻率刺激大腦前額葉(特別是背外側前額葉皮質)後,大腦中與情緒有關的血清素受體活動會明顯增加,這樣的變化和憂鬱改善有密切關聯。
動物實驗顯示,長期使用TMS可以讓血清素系統的「剎車機制」變得比較不敏感,這種作用和憂鬱症藥物(血清素藥物)類似。
rTMS的效果會隨著刺激頻率不同而改變:低頻率刺激(如1Hz)會降低血清素運輸蛋白的活性(血清素濃度因此上升),而高頻率刺激(如20Hz)則能促進前額葉血清素的傳遞,幫助穩定情緒。
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多巴胺
TMS 可以幫助活化大腦的多巴胺系統,提升動力與快樂感。
多巴胺是一種與愉悅感、動機和注意力相關的神經傳導物質,TMS 對多巴胺的作用,主要在大腦中掌管行動和獎賞的區域——紋狀體。
研究發現,當接受 10Hz 的 rTMS 刺激左前額葉後,大腦中多巴胺的釋放量可以提升約 15% 至 20%,而且刺激越強,效果越明顯。
TMS 對調節多巴胺運作的「多巴胺轉運體」也有調整作用,尤其在大腦前額葉皮質,能夠促進其表現,有助於強化情緒穩定與自我控制的能力。簡單來說,rTMS 就像是幫大腦「充電」,重新啟動與快樂、動力相關的神經系統。
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正腎上腺素
TMS 也能調節大腦中的正腎上腺素系統,有助於改善情緒與提升專注。
研究發現,rTMS 會降低單胺氧化酶(MAO)活性,這種酵素會分解正腎上腺素。當 MAO 的活性下降時,正腎上腺素濃度會上升,使人感覺更有精神、更有動力。
在臨床研究中,憂鬱症患者接受
10 次 TMS 治療後,正甲腎上腺素的代謝產物(稱為
MHPG)明顯上升,這和憂鬱症狀改善程度有關。
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谷氨酸
谷氨酸是大腦中最重要的「興奮性」神經傳導物質,與學習、記憶以及情緒調節有關。TMS 對谷氨酸系統作用,主要是透過調節神經元之間的連結強度,讓大腦更具「可塑性」,也就是更有能力適應和學習新的情緒或行為反應。
研究發現,高頻的 rTMS(像是 10Hz)可以提升大腦中 NMDA 受體的活性,進而增強神經細胞之間的連結,與學習和記憶有關。
在動物研究中,也發現持續兩週使用特定頻率的 rTMS,可以提升一種幫助清除多餘谷氨酸的蛋白質(GLT-1),讓大腦中的谷氨酸濃度維持在適當範圍,防止過度興奮、產生焦慮或創傷反應。對創傷後壓力症候群(PTSD),有正面的療效。
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GABA
TMS 可以幫助大腦「煞車系統」恢復平衡,讓情緒與動作控制更穩定。GABA 是大腦中主要的「抑制性」神經傳導物質,就像煞車一樣,幫助我們冷靜下來、避免太緊張。
當使用低頻(1Hz)的 rTMS 時,能夠增強大腦中 GABA 的「抑制功能」,就像是強化大腦的煞車系統,有助於穩定神經活動,減少焦慮。
若使用間歇性的θ波刺激(iTBS),則可能會稍微減少 GABA 的活動,能促進大腦學習新動作的適應能力。
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腦源性神經營養因子
TMS 有助於提升大腦的「修復與生長能力」,促進情緒改善與腦健康。
腦源性神經營養因子(BDNF)是一種幫助神經細胞生長、修復和建立連結的重要蛋白質,就像是大腦的「肥料」。
研究發現,憂鬱症患者接受
20 次高頻 TMS 治療後,血液中的 BDNF 濃度明顯上升,這樣的變化與情緒改善以及大腦中與情緒調節有關的區域(像是前扣帶迴)體積增加有正相關。rTMS 也能夠啟動一條促進大腦修路徑,讓 BDNF 的基因表現增加,進而支持神經連結的穩定與強化。
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內源性大麻素
TMS 也能調節大腦的「天然止痛系統」,有助於減輕偏頭痛與慢性疼痛。
人體內有一套稱為「內源性大麻素系統」的天然調節機制,它能幫助控制疼痛、緩和情緒並維持身心平衡。研究發現,以高頻(10Hz)rTMS 刺激運動皮質時,大腦中天然的止痛物質花生四烯酸乙醇胺(大麻素)濃度會上升約 42%,同時調節與疼痛感受有關的大麻素受體(CB1),降低疼痛訊號。
大腦很奇妙,透過經顱磁刺激(TMS),它能夠更靈活地調整自己,幫助我們改善情緒、專注力和生活品質。一些人在接受
TMS 治療後,有種「腦袋重新清醒過來」的感覺,就好像是眼睛變亮,更清楚地感受到自己和周遭的世界。
透過科學研究,我們越來越瞭解 TMS 如何調整神經傳導物質的平衡,幫助我們回到更好的狀態。當然,每個人都是獨特的,並不是所有人都一定適合使用 TMS,但如果你或身邊的人正在面對憂鬱、焦慮、慢性疼痛或其他困擾,或許值得跟醫師討論一下,把 TMS 當作治療方案之一的考量。
這個世界上有許多方法可以讓我們變得更好、更健康。不論是 TMS 或其他方法,重要的是不要放棄探索適合自己的方式,勇敢踏出第一步,和專業的醫療團隊一起邁向健康。
參考資料:
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6. The
Science behind Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS)
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