Neuro (Fach) / Vorlesung 7 (Lektion)

In dieser Lektion befinden sich 18 Karteikarten

- Methoden TMS, tDCS

Diese Lektion wurde von Amalaswinthaa erstellt.

Lektion lernen

zurück  |  weiter 1 / 1

  • Was ist TMS? - Transkraniale Magnetstimulation - nicht-invasives Verfahren zur kurzfristigen (reversiblen) Stimulation oder Hemmung von kortikalen Arealen - "virtuelle Läsionen" - relativ gute räumliche AUflsung aber auch gute zeitliche Auflösung
  • Wie funktioniert TMS? - basiert auf Prinzip der magnetischen Induktion - schnelle Stromänderungen in der Spule erzeugt Magnetfeld, das Haut/Schädeldecke passieren kann - Magnetfeld --> elektrisches Feld, das den Ionenfluss in Neuronen beeinflusst und Aktionspotentiale auslösen kann - Interferenz: die externe Stimulation interferiert ggf. mit der "normalen" Reizverarbeitung - Einfluss auf kortikale Infoverarbeitung bis ca 2cm Tiefe - Typische Spulen (Schmetterlingsspulen) haben recht fokale Effekte 1-1.5cmhoch3
  • TMS: Sicherheit - generell sehr sichere Methode - sehr geringe Wahrscheinlichkeit dass durch Stimulation ein epileptischer Anfall ausgelöst wrid - Risiko einen Krampfanfall auszulösen ist 0.0% - 3.6% in Epileptikern - Epilepsie Ausschlusskriterium - Vereinzelt Berichte von epileptischen Anfällen in Gesunden, Grund: neurologische Vorerkrankungen
  • Positionierung der Spule - Ziele: tangentiale Platzierung der Spule und räumlich genaue und replizierbare Stimulation - Möglichkeiten der Platzierung: x 10-20 System als Anhaltspunkt: Spule wird bei jedem Probanden über einer bestimmten Elektrodenposition des 10-20 Systems angebracht (z.B. F3, Cz) - Stimulationsort wird für jeden Probanden anhand der individuellen Neuroanatomie (struktureller MRT Scan)bestimmt --> Neuronavigation: so kann zB. auch ein Areal stimuliert werden, das vorher mittels fMRT im gleichen Probanden identifiziert wurde
  • TMS Stimulationsprotokolle - Single Pulse TMS (spTMS): Stimulation mit einzelnen Pulsen x Motorkortex--> Motor evoked potentials (MEPs) x visueller Kortex --> Phosphenes (visuelle Empfindungen) x Effekt hängt evtl. vom Zeitpunkt der Stimulation ab - bahnende Wirkung vor und hemmende Wirkung nach dem Prozess - Paired Pulse TMS (ppTMS): üblicherweise zur Messung der kortikalen Erregbarkeit: Abfolge von zwei Pulsen- CS conditioning stimulus und TS test stimulus - repetitive TMS (rTMS): länger andauernde STimunlation mit bestimmter Intensität und Frequenz --> Effekte überdauern die Stimulationsdauer; potentielles therapeutisches Tool 
  • rTMS  -je nach Stimulationsfrequenz kann rTMS bahnenede oder hemmende Wirkung haben - Frequenzen über 5Hz --> Senkung der Motorschwelle (erhöhte Erregbarkeit) LTP-ähnliche Prozesse - Frequenzen unter 1Hz --> ERhöhung der MOtorschwelle, (reduzierte Erregbarkeit) LTD-ähnliche Prozesse
  • Theta Burst Stimulation (TBS) - neurere Form der rTMS - kurze Pulsabfolgen von z.B. 50Hz (bursts) alle 200ms (5Hz --> Theta Frequenzband) - Continous TBS (cTBS): keine Pausen zwischen den einzelnen bursts - intermittent TBS (iTBS): mehrere SEkunden zwischen den Bursts
  • Kontrollbedingungen bei TMS - unterschiedliceh Kontrollbedingungen möglich - Stimulation in einem anderen Zeitfenster - Stimulation an einem anderen Ort - "sham" Stimulation - "scheinbare" Stimulation des Zielareals (gleicher akustischer Reiz wie echte STimulation) - anderer Task - anderer Stimulus
  • TMS und funktionelle Bildgebung - TMS kann prinzipiell mit fMRT/EEG kombiniert werden - "Offline": Region wird mittels rTMS vor der Aufgabe gesötrt oder erregt, danach werden die Effekte mittels fMRT/EEG gemessen - "online": spTMS während der Proband eine Aufgabe im fMRT/EEG durchführt --> gleichzeitige Durchführung möglich, aber sehr schwierig bzw. aufwändig
  • Beispielstudie Single-Pulse TMS und visuelle Wahrnehmung - Amassian et al, 1989 - Einfluss von SPTMS auf visuelle Wahrnehmung - N = 4, MC (magnetic coil = TMS) Stimulation 2cm über dem Inion - Aufgabe: 3 Buchstaben werden gezeigt die von den Probanden reproduziert werden sollen - Interferenz von TMS mit Accuracy (Beeinträchtigung der Genauigkeit) hängt vom Timing des TMS-Pulses ab (vom Intervall zw. visuellem Stimuli und Stimulation) --> Beeinträchtigung in der Korrektheit der Buchstaben hängt vom Zeitintervall ab - Accuracy am geringsten bei Stimulation 80-100ms nach Reizpräsentation - TMS- Effekt abhängig von der Stimulationsposition --> TMS im linken (rechten) visuellen Kortex beeinträchtigt Detektion der Buchstaben im rechten (linken) visuellen Feld 
  • Beispielstudie: TMS und Plastizität des motorischen Kortex - Vergleich verschiedener TBS-Protokolle - Abhängige Variable: Erregbarkeit des Motorkortex (Amplitude der motorisch evozierten POtentiale die durch single-pulse TMS ausgelöst werden) --> Effekt verschiedener TMS-Protokolle wird durch single-pulse TMS gemessen - 5 bursts/Sekunde = 5Hz = Theta-Frequenzband - manipuliert wurden die Zeitintervalle: wie lange Thetaburst stattgefunden hat und wieviel Pause folgte --> insgesamt aber gleich viele Pulse (insg. 600) - Intermittent TBS: 2s TBS, 8s Pause 110 - Intermediate TBS (5s TBS, 10s Pause) 190 - Continous TBS (40s TBS) 40 - MEP Amplitude wird vor (Baseline) und an mehrere Zeitpunkten nach TMS gemessen - Idee: Anstieg (REduktion) der MEP spiegelt LTP (LTD) ähnliche kortikale Lernprozesse - iTBS erhöht die MEP Amplitude, CTBS reduziert sie - MEP nach CTBS geht weider zur Baseline zurück --> erfolgt bei CTBS300 (20s.) schneller als bei CTBS600 (40s)
  • Vorteile von Theta-Burst TMS - Effekte sind langanhaltend aber reversibel - je nach Protokoll kann die kortikale Erregbarkeit erhöht werden (iTBS) oder reduziert werden (cTBS) - die Effekte treten schon nach sehr kurzer Stimulation auf (< 1 Min. bis wenige Minuten), verglichen mit 10-30 Minuten Stimulation bei rTMS
  • Vorteile TMS vs. organische Läsionen TMS:  x keine Reorganisation/Kompensation x zeitliche Komponente kognitiver Prozesse kann untersucht werden  x Fokale Läsion x "virtuelle" Läsion kann innerhalb des gleichen Probanden bewegt werden --> Kontrollbedingung Organische Läsion x subkortikale Läsionen können untersucht werden x Läsionen können mittels struktureller Bildgebung lokalisiert werden x Effekte auf Kognition und Verhalten sind deutlicher 
  • Was ist TDCS? - Transcranial Direct Current Stimulation - Platzierung von 2 relativ großflächigen Elektroden auf der Kopfhaut: Anode (+), Kathode - Anionen (-) wandern zur Anode (+) Kathionen (+) wandern zur Kathode (-) Wirkung kann deutlich länger anhalten las die Stimulation
  • Wie funktioniert TDCS? - im Gegensatz zu TMS: keine überschwellige Aktivierung, die direkt APs auslöst - es wird davon ausgegangen, dass TDCS das Ruhepotential der Neurone verschiebt und so deren Erregbarkeit beeinflust - Anodale TDCS: Depolarisation, Auslösung von Aktionspotentialen wird erleichtert - Kathodale TDCS: Hyperpolarisation: Auslösung von APs wird erschwert - die über die STimulationsdauer wirkenden Effekte hängen evtl. mit LTD/LTP zusammen: Blockade von NMDA-Rezeptoren verhindert die anhaltende Wirkung von TDCS - LTP/LTD = Langzeitpotenzierung und - depression = wegen diesen sind die Effekte so langanhaltend
  • TDCS und spontane APs - Anodale TDCS erhöht spontane Feuerrate, kathodale TDCS reduziert sie
  • TDCS Stimulation über M1 - MEP (ausgelöst durch single-pulse TMS) hängen von TDCS Stimulationsart (Anodal Kathodal) und STimulationsdauer ab 
  • TDCS: Stimulation über V1 - Effekte von TDCS auf visuell evozierte P100 Amplitude (EEG) - anodale Stimulation: Amplitude steigt - kathodale Stimulation: Amplitude sinkt 

zurück  |  weiter 1 / 1