TMS（経頭蓋磁気刺激法）の歴史

1780年、イタリアの医師・物理学者のルイージ・ガルヴァーニは、カエルを使った実験中の偶然により、外部からの電流がなくとも、電気刺激を与えたときと同じ現象が起こることを発見しました。この発見から得られた着想が、今日における電気生理学の始まりとみなされています。
電気生理学は、生体への電気作用と、生体によって起こされる電気現象を主に研究する学問や技術です。脳神経、筋、心臓、細胞などが主な研究対象です。
電気生理学は、さまざまな検査・治療や医療機器に応用されています。例えば、脳波検査、心電図検査、筋電図検査、ペースメーカー、AEDなどです。後述する《電気けいれん療法（ECT）》《経頭蓋電気刺激法（TES）》《TMS（経頭蓋磁気刺激法）》も電気生理学を応用した技術です。

英国の貧しい家庭に生まれたマイケル・ファラデーは、正式な教育を受けていなかったにもかかわらず、いくつもの偉業をなしとげ、科学界で名声を博した物理学者・化学者です。彼が1831年に発見した《電磁誘導の法則》は、電磁気技術の基礎となっています。
この法則は、金属線を円状にたばねたコイルに磁石を近づけると、そのコイルに電流が流れるというものです。磁石を近づけたり遠ざけたりすることで電流が流れ、磁石を止めると電流は流れなくなります。
この仕組みは発電機で利用されています。他にも、非接触型ICカード（Suica・ICOCAなど）、IH調理器、ワイヤレス充電など、私たちの身近なところで活用されています。
なお、この法則は後にスコットランドの数学者・物理学者ジェームズ・クラーク・マクスウェルによって定式化され、電磁気学の基礎となります。

電気と磁気は、もともとは別の現象だと考えられていましたが、電磁誘導の発見が、電気学と磁気学、さらには光学を、電磁気学という形で統一する道筋を示すことになりました。

《電気けいれん療法（ECT）》は、《精神分裂病（現在の統合失調症）》への治療法として1938年にムッソリーニ政権下のイタリアで生まれました。ECTは脳への電気刺激によってけいれん発作を誘発する治療法です。最初の治療は駅を徘徊していた統合失調症の39歳の男性に対して行われ、10回以上の施術のすえ、自宅に帰って仕事につくことができるまで回復しました。

ECTは《電気ショック療法》とも呼ばれますが、当初は麻酔もなく行われており、患者の苦痛と恐怖はかなりのものでした。施術日は、恐怖のあまり逃げ回る患者を取り押さえることから始めることもあったそうです。この特性から、ECTは治療以外に拷問や懲罰にも利用されることもあったため、批判を受けて1960~1970年代にかけて廃れてしまいます。
その後、その高い治療効果が再評価され、装置や手法の大幅な改善もあって復活をとげ、現在ではより安全に施行されるようになっています。

1980年には、けいれん発作を誘発せずに脳を高電圧の電気で刺激する《経頭蓋電気刺激法（TES）》が開発されました。
TESは、頭蓋骨の絶縁を破って脳内部を電気エネルギーで刺激するというものですが、400～600Vの高電圧から生じる苦痛はかなりのものです。そのため、被験者を得るのにも苦労したようで、あまり普及しませんでした。

1985年、英国のアンソニー・バーカーらが、頭部への磁気刺激に反応した手指の筋肉の動きを記録することに初めて成功しました。
当初、TMS装置は神経生理学の研究で検査機器として使用されました。

1993年、うつ病治療への最初の応用例として、薬物治療に反応しない2名のうつ病患者に対してTMS治療が行われました。当時はドーナツ型の円形コイルを用いた単発刺激による治療で、現在のような8の字コイルによる高頻度の反復刺激（rTMS）が行われるようになったのは1996年ごろのことです。

2003年にはカナダ・ドイツ・フランス・オーストラリアでrTMS治療が認可され、2008年には米国のFDA（アメリカ食品医薬品局：日本の厚労省に似た米国の政府機関）がNeuronetics社のrTMS装置を認可しています。

今日のTMS治療で当たり前に使用される8の字コイルによる磁気刺激法は、1988年に医用生体工学者・上野照剛らによって日本で開発されました。8の字コイルは、2つの円形コイルを蝶々型に配置したもので、コイルの交点に対して強力な刺激ができるというものです。

日本国内におけるうつ病のTMS治療に関しては、2000年代前半から臨床研究が進められ、2017年9月に「薬物治療に反応しないうつ病への治療法」として承認、2019年6月には保険適用されるようになりました。