Physiologische Eigenschaften der transkraniellen Magnetstimulation mit biphasischer Pulskonfiguration

Fragestellung: Zwei Pulsformen werden hauptsächlich zur Untersuchung der kortikalen Funktion mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) verwendet. Während monophasische Pulse zur Untersuchung kortikaler Exzitabilität eingesetzt werden, steigt die Bedeutung der biphasischen Pulsform zur Induktion kortikaler Plastizität und in der Behandlung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen.

Methoden: Mit einem neuen Magnetstimulator (flexTMS) wurden verschiedene Pulskonfigurationen bei gesunden Probanden untersucht. Zielvariable war die motorische Schwelle (RMT). Das Stärke-Dauer Verhältnis wurde mit biphasischen Einzelpulsen zwischen 120µs und 400µs Dauer bestimmt. Des Weiteren wurden die Amplitude und die Stromflussrichtung des Pulses systematisch variiert.

Ergebnisse: Das Stärke-Dauer Verhältnis zeigte für die biphasischen Pulse eine Parabelform mit einem Minimum bei ungefähr 240µs. Variationen in der Amplitude der Pulshälfte, die einen posterior-anterioren Stromfluss erzeugt führte zu einem deutlichen RMT Anstieg, wohingegen Änderungen der einen anterior-posterioren Stromfluss erzeugenden Hälfte nur einen geringen Effekt zeigte.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse verdeutlichen den Einfluss der Pulsdauer bei biphasischer TMS. Der Teil des Pulses, der einen posterior-anterioren Stromfluss erzeugt hat den größten Einfluss auf den Stimulationseffekt. Diese Ergebnisse haben methodische Bedeutung und tragen wesentlich zum Verständnis der Physiologie der TMS bei.