Klinische Neurophysiologie 2012; 43 - V071
DOI: 10.1055/s-0032-1301474

Unterschiede in der grauen Substanz des sensomotorischen Kortex beeinflussen die Effektivität der gepaarten assoziativen Stimulation (PAS)

P Ragert 1, V Conde 1, H Vollamnn 1, B Sehm 1, M Taubert 1, A Villringer 1
  • 1Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, Leipzig

Mit Hilfe nicht-invasiver Hirnstimulationsprotokolle wie zum Beispiel der gepaarten assoziativen Stimulation (paired associative stimulation, PAS) ist es möglich, die Funktion des motorischen Systems gezielt zu beeinflussen. Das Ausmaß der PAS-induzierten Erregbarkeitsveränderungen ist interindividuell stark unterschiedlich und die Ursachen dieser Variabilität bislang nur unvollständig untersucht. Dennoch könnte ein besseres Verständnis individueller Einflussfaktoren es ermöglichen, Hirnstimulationsparadigmen zu individualisieren und so effektiver zu gestalten.

Ziel der vorliegenden Studie war es, potenzielle neuronale Korrelate von PAS-induzierten Erregbarkeitsveränderungen auf Strukturebene zu identifizieren. Bei insgesamt 19 gesunden Normalprobanden wurde PAS im Bereich des linken sensomotorischen Systems appliziert und dessen Effekt auf die kortikale Erregbarkeit in M1 mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) untersucht. Vor der PAS Intervention wurde zusätzlich eine hochauflösende, 3T-MRT Untersuchung (T1-gewichtete Bildgebung) durchgeführt. Um mögliche Prädiktoren für die individuell unterschiedliche Auswirkung der PAS Intervention in der Hirnstruktur zu finden, führten wir eine "whole-brain" Korrelation der individuellen Dicke des gesamten Kortex mit den PAS-induzierten Erregbarkeitsveränderungen durch. Hierbei zeigte sich, dass spezifisch die kortikale Dicke des primär sensomotorischen Kortex (SM1) ipsilateral zur PAS Intervention das Ausmaß der Erregbarkeitsveränderungen prädiziert. Probanden mit einem deutlich fazilitierenden PAS Effekt waren diejenigen mit der größten kortikalen Dicke im Bereich von SM1, während Probanden mit einem geringen oder keinem PAS Effekt eine dünnere Kortexstruktur aufwiesen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass neben bekannten Einflussfaktoren (z.B. Aufmerksamkeit, genetische Prädisposition oder das Alter) auch strukturelle Unterschiede die Effektivität der nicht-invasiven Hirnstimulation determinieren.