20–60 %:a mielenterveyden häiriöistä kärsivistä ihmisistä eivät saa helpotusta perinteisistä hoitomuodoista. Rytminen transkraniaalinen magneettistimulaatio (rTMS) on Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston hyväksymä hoitomuoto joihinkin hoitoresistentteihin mielenterveyden häiriöihin. rTMS:n tehokkuus kuitenkin vaihtelee ja hoitovaste saavutetaan vain 40–60 %:ssa tapauksia. Yksilöllistettyjä rTMS protokollia on kehitteillä näiden hoitovasteiden parantamiseksi, mutta nykyiset tutkimustulokset eivät ole tätä saavuttaneet. rTMS:n indusoimat neuronaaliset oskillaatiot on liitetty rTMS:n kykyyn vaikuttaa aivojen plastisuuteen, mitä tarvitaan hoitovasteen saavuttamiseksi. Tämän seurauksena, yksilöllisten aivodynamiikkojen liittäminen rTMS -indusoituihin oskillaatioihin on tärkeää.

Aivojen kriittisyys kuvaa aivojen dynamiikkaa kriittisen pisteen läheisyydessä, jossa vuorovaikutteiset järjestelmät siirtyvät järjestäytyneestä faasista epäjärjestyneeseen faasiin. Keskitetty vaihteluanalyysi (engl. Detrended fluctuation analysis, DFA) mittaa pitkän aikavälin korrelaatioita, jotka toimivat kriittisyyden tuntomerkkeinä. rTMS-indusoituja oskillaatioita mitataan vaihelukitustekijän (engl. phase-locking factor, PLF) avulla. Tässä diplomityössä tutkitaan aivojen kriittisyyden ja rTMS-indusoitujen oskillaatioiden välistä riippuvuutta vertaamalla PLF-vasteiden ja DFA-arvojen välistä riippuvuutta, jotka on saatu 19 koehenkilöstä, joita stimuloitiin 10 Hz:n rTMS:llä ja mitattiin elektroenkefalografialla. Lisäksi riippuvuutta vertailtiin virtuaalisella rTMS-kokeella hierarkkisella Kuramoto-mallilla. Tutkimustulokset osoittavat, että rTMS-indusoidut oskillaatiot heikkenevät mutta leviävät laajemmalle alueelle lähempänä kriittistä pistettä. Tietokonemallinnus tukee näitä havaintoja. Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että yksilöllisiä aivodynamiikkoja voitaisiin hyödyntää rTMS:n yksilöllistämisessä.