La TMS è un metodo sicuro e non invasivo di stimolazione elettrica dei neuroni nella corteccia cerebrale umana, modificando l'attività neuronale localmente e in siti distanti quando erogato in serie di impulsi. La TMS è anche uno strumento utile per studiare vari aspetti della neurofisiologia umana, in particolare la funzione corticospinale, nella salute e nella malattia. Un generatore di campo elettromagnetico invia una corrente con un'ampiezza di picco di circa 8.000 A della durata di circa 1 ms, attraverso una bobina di induzione posta sul cuoio capelluto. La TMS si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica, come scoperto da Faraday nel 1838. La corrente che scorre brevemente nella bobina di ferro posta sopra la testa di un paziente genera un campo elettromagnetico che penetra nel cuoio capelluto e nel cranio raggiungendo il cervello dove induce una corrente ionica secondaria . Il sito di stimolazione del cervello è il punto lungo la sua lunghezza in cui una corrente sufficiente passa attraverso la sua membrana per causare la depolarizzazione.
La TMS può essere utilizzata per determinare diversi parametri associati a diversi aspetti dell'eccitabilità corticale:
(1) la soglia motoria a riposo o la soglia motoria attiva che riflette le proprietà della membrana; (2) il periodo di silenzio, che è una fase quiescente nell'elettromiogramma (EMG), è parzialmente di origine corticale ed è correlato alla funzione dei recettori dell'acido gamma-aminobutirrico;
(3) la breve inibizione e facilitazione intracorticale che si verifica quando uno stimolo sottosoglia precede uno stimolo soprasoglia rispettivamente di meno di 5 ms o 8-30 ms. Il picco dell'intensità del campo elettromagnetico è correlato all'intensità della corrente e al numero di spire del filo nella bobina.
La corrente elettrica viene attivata e disattivata rapidamente nella bobina attraverso la scarica di componenti elettronici chiamati condensatori.
