Misurazione della Risposta Corticale Immediata alla TBS e alla rTMS attraverso il Potenziale Evocato Motorio: una Revisione Sistematica e Meta-Analisi

Abstract

Introduzione La Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS) può modulare rapidamente l’eccitabilità corticale attraverso meccanismi di plasticità sinaptica simili a LTP e LTD. Tuttavia, gli effetti neurofisiologici immediati di una singola sessione sono stati poco indagati.

Obiettivo Valutare quantitativamente gli effetti acuti di una singola sessione di rTMS o TBS (iTBS, cTBS) sull’ampiezza dei potenziali motori evocati (MEP) in soggetti adulti sani.

Metodi È stata condotta una revisione sistematica secondo le linee guida PRISMA (PROSPERO: CRD420251048851), includendo studi che riportavano MEP pre- e post-stimolazione dopo una singola sessione di TMS su M1. Le dimensioni dell’effetto (Hedges’ g) sono state calcolate con un modello a effetti casuali per LF-rTMS, HF-rTMS, iTBS e cTBS.

Risultati Sono stati inclusi 25 studi (356 partecipanti, 48 condizioni sperimentali). La LF-rTMS ha mostrato una riduzione costante dei MEP (g = –0.34), confermando un effetto inibitorio affidabile. L’iTBS ha prodotto un aumento moderato (g = +0.28), sebbene basato su pochi studi. L’HF-rTMS ha determinato un piccolo incremento (g = +0.24), con ampia variabilità attribuibile a differenze in intensità, numero di impulsi e durata dei treni. La cTBS non ha mostrato effetti consistenti (g = –0.01), con esiti dipendenti soprattutto dal numero di impulsi.

Conclusioni Una singola sessione di TMS è in grado di modulare l’eccitabilità corticospinale in modo protocollo-specifico. LF-rTMS risulta il paradigma più affidabilmente inibitorio, seguita da iTBS come protocollo facilitatorio più consistente. HF-rTMS e cTBS mostrano maggiore variabilità, suggerendo una dipendenza da dose, frequenza e meccanismi metaplastici. Le variazioni acute dei MEP potrebbero rappresentare biomarcatori precoci della responsività individuale e avere rilevanza per l’ottimizzazione della TMS terapeutica. Le analisi presentate sono preliminari e verranno ripetute su un dataset definitivo per confermarne la validità.

Background Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) can induce rapid changes in cortical excitability through mechanisms related to long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD). However, while most literature focuses on cumulative effects after multiple sessions, the immediate neurophysiological impact of a single session remains less explored.

Objective To quantitatively assess the acute effects of one session of repetitive TMS (rTMS) or theta-burst stimulation (iTBS, cTBS) on motor-evoked potentials (MEPs) in healthy adults.

Methods Following PRISMA guidelines (PROSPERO: CRD420251048851), PubMed was searched up to May 2025. Studies were included if they reported pre- and post-stimulation MEP amplitude after a single session over the primary motor cortex (M1). Effect sizes (Hedges’ g) were calculated using a random-effects model for LF-rTMS, HF-rTMS, iTBS and cTBS.

Results Twenty-five studies (356 participants; 48 experimental arms) were included. LF-rTMS consistently reduced MEP amplitude (g = –0.34), confirming a reliable inhibitory effect. iTBS induced a moderate facilitation (g = +0.28). HF-rTMS produced a small increase (g = +0.24), though with marked variability linked to intensity, pulse number and train duration. cTBS showed no consistent overall effect (g = –0.01), with responses strongly influenced by the number of pulses delivered.

Conclusions A single TMS session can induce protocol-specific changes in corticospinal excitability. LF-rTMS shows the most robust inhibitory effects, followed by iTBS as the most consistent facilitatory protocol. HF-rTMS and cTBS demonstrate greater variability, likely reflecting sensitivity to stimulation frequency, pulse number, and metaplasticity thresholds. Acute MEP changes may represent early biomarkers of individual responsiveness and hold translational relevance for optimizing therapeutic TMS. These analyses are preliminary and will be repeated on a finalized dataset to confirm their validity.