Effekte der rTMS auf Willkürbewegungen

Mit der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) kann die kortikale Exzitabilität, abhängig von der verwendeten Frequenz, moduliert werden kann. Stimulation mit niedriger Frequenz (1 Hz) über dem motorischen Kortex führt zu einer Suppression, während rTMS unter Verwendung höherer Frequenzen (5 Hz) zu einer Erhöhung der Exzitabilität führt. Es ist unklar, ob die Modulation der kortikalen Exzitabiliät in gesunden Kontrollen eine funktionelle Bedeutung hat. Eine Pilotstudie beschrieb, daß 1 Hz rTMS über dem motorischen Kortex in gesunden Kontrollen zu einer Verbesserung der Vorbereitung und Planung einer Bewegung führt. Außerdem liegen einige rezente, aber widersprüchliche Studien vor, daß 5 Hz rTMS in Parkinson Patienten einen positiven Effekt auf motorische Symptome haben könnte. Als Erklärung wird angeführt, daß in Erkrankungen, die mit einer erniedrigten kortikalen Exzitabilität einhergehen, 5 Hz rTMS zu einer Normalisierung der Exzitabiliät führt und auch klinische Symptome beeinflußt werden könnten. Event-related potentials (ERPs) wie das Bereitschaftspotential (BP) und die Contingent-Negative Variation (CNV) werden mit Oberfächen-EEG abgeleitet und sind objektive Parameter, um Veränderungen in der Bewegungsausführung und Vorbereitung zu beschreiben. Es konnte gezeigt werden, daß klinische Veränderungen in Parkinson Patienten mit Amplitudenveränderungen des BP bzw der CNV einhergehen. Ziel der Studie: Folgende Fragen sollen untersucht werden: (1) Hat 1 Hz rTMS über dem motorischen Kortex in Normalpersonen eine funktionelle Bedeutung? Führt 1 Hz rTMS in gesunden Kontrollen zu einer Veränderung in der Vorbereitung oder Durchführung einer Bewegung, gemessen mit BP und CNV? (2) Hat 5 Hz rTMS in Parkinson Patienten einen Effekt auf klinische Symptome (gemessen mit der UPDRS)? (3) Hat 5 Hz rTMS in Parkinson Patienten eine Auswirkung auf die Bewegungsvorbereitung oder Durchführung, gemessen mit BP und CNV? Design: Vier unterschiedliche Studien sollen durchgeführt werden: (Studie I) In 15 gesunden Kontrollen werden über dem motorischen Kortex, an zwei verschiedenen Untersuchungstagen, 1500 unterschwellige Stimuli 1 Hz rTMS oder "sham stimulation" (Pseudostimulation) gegeben. Jeweils davor und danach wird ein Oberflächen-EEG abgeleitet und das BP bestimmt. (Studie II) Wie Studie 1 aber Ableitung der CNV. (Studie III) In 15 Parkinson Patienten werden, an zwei verschiedenen Untersuchungstagen, 2250 unterschwellige Stimuli 5 Hz rTMS oder "sham stimulation" über dem motorischen Kortex gegeben. Unmittelbar davor und danach wird ein Oberfächen EEG abgeleitet und das BP bestimmt (Studie IV). Wie Studie 3 aber Ableitung der CNV Außerdem wird in Parkinson Patienten (Studie III und IV) vor und nach der Stimulation eine klinische Untersuchung (III Teil der UPDRS) duchgeführt. In allen 4 Studien wird eine Muskelableitung kleiner Handmuskeln (EMG) während der Stimulation durchgeführt, um zu gewährleisten, daß die Stimuli unterschwellig bleiben. "Sham" oder nicht-effektive Stimulation wird durchgeführt, indem die stimulierende Keule vom Kopf weggehalten wird. Die Reihenfolge der Untersuchungen (rTMS vs. sham stimulation) wird randomisiert.

Mit der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) kann die kortikale Exzitabilität verändert werden. Niedrigfrequente rTMS über dem primären motorischen Kortex führt zu einer Erniedrigung, während Stimulation mit höheren Frequenzen (über 1Hz) zu einer Erhöhung der kortikalen Exzitabilität führt. Dieses Potential wurde in Erkrankungen, die mit Veränderungen der kortikalen Exzitabilität einhergehen (zB M Parkinson), eingesetzt. In unserem Projekt wurden die Effekte von rTMS (sowohl von Stimulation mit niedrigen, als auch mit hohen Frequenzen) auf kognitive Prozesse in gesunden Kontrollen untersucht. In einem unabhängigen Experiment haben wir die Effekte von rTMS mit 5 Hz (über dem motorischen Kortex) auf motorische Symptome und kognitive Prozesse in Parkinson Patienten untersucht. Kognitive Prozesse wurden mit Ereigniskorrelierten Potentialen, der Contingent negative variation (CNV), studiert. Die CNV ist ein langsames, negatives Potential und ist va. mit kognitiver Aktivität über dem frontalen Kortex assoziiert. In 10 gesunden Probanden führte 1 Hz rTMS über dem motorischen Kortex zu einer Vergrößerung der CNV Amplituden, während einfache Tests der Motorik (Reaktionszeiten) nicht beeinflusst wurden. Damit konnte zum ersten Mal ein direkter Effekt von rTMS auf kognitive Prozesse gezeigt werden. In 8 Parkinson Patienten führte rTMS mit 5 Hz über dem motorischen Kortex zu keiner Verbesserung der motorischen Symptome. Auch die CNV blieb unverändert. Als therapeutische Option scheint die rTMS - in der derzeitigen Form - bei Parkinson-Patienten nicht sinnvoll.