経頭蓋磁気刺激法
TMS コイルの原型となったタイプ
渦電流によって脳の誘導刺激を行う原理は19世紀からすでに記載されている。また、初めてのTMS研究はイングランドのシェフィールドにおいて、1985年にアンソニー・ベイカー (Anthony Barker) らによって行われた。この実験では、運動野から脊髄への神経インパルスの伝導が示された。これと同じことは経頭蓋電気刺激法 (transcranial electrical stimulation) によって数年前にすでに示されていたが、経頭蓋電気刺激法は非常に強い不快感を生むという欠点があった。大脳皮質の異なる位置を刺激し、(例えば筋肉などの)反応を計測することで、脳機能マッピングなどを行うことができる。fMRIなどの脳機能イメージングやEEGなどのデータと組み合わせることによって、大脳皮質領域の情報(TMSへの反応)や領域間の接続などの情報を得ることができる。
現在では、世界で数千台のTMS装置が使われ、TMSの科学的、診断的、治療的な実験に関する3000本以上の科学論文が発行されている。
刺激後も効果が持続する刺激法である。rTMS は刺激の強度やコイルの向き、刺激の周波数などに従って、皮質脊髄路や皮質間経路の興奮性を増加、または減少させることができる。rTMSのこのような効果は、長期増強 (LTP) や長期抑圧 (LTD) と同種な、シナプス荷重の変化を反映しているものと考えられているが、そのメカニズムはまだ明確には分かっていない。近年の rTMS に関する総説にフィッツジェラルド (Fitzgerald) らによる2006年のものが存在する。
このように通常の刺激法と反復刺激法 (rTMS) では方式によって異なる効果が存在するので、区別する必要がある。
TMSとrTMSの利用は診断への利用と治療への利用に分けられる。