Repetitive Periphere Magnetstimulation beeinflusst die Konsolidierung motorischer Skills

Fragestellung:

Bisherige Studien konnten zeigen, dass repetitive Periphere Magnetstimulation (rPMS) an Muskeln der oberen Extremität bei Schlaganfallpatienten zu motorischen Verbesserungen führen kann (Struppler et al., NeuroImage, 2007; Struppler et al., Experimental Brain Research, 2004). Inwiefern mit dieser Methode die Erregbarkeit des Gehirns verändert wird und welche Phase des motorischen Lernens dabei beeinflusst wird, ist jedoch noch unklar. Das Ziel dieser Studie ist, die Konsolidierung motorischer Skills nach rPMS bei gesunden Probanden zu untersuchen. Mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) soll auch die Veränderung der intrakortikalen Inhibition (ICI) und Faszilitation (ICF) bestimmt werden.

Methoden:

Junge gesunde Rechtshänder wurden in zwei Gruppen randomisiert. In beiden Gruppen wurde eine motorische Aufgabe vor, direkt nach der Stimulation und 24 Std später durchgeführt. Bei dieser Aufgabe sollte der Muskulus Interosseus dorsalis primus (IOD-I) rechts 30mal gezielt angesteuert werden, um einen Joystick zu einer computerisierten Vorgabe so schnell und so genau wie möglich zu bewegen und zu positionieren. Das Ausmaß der motorischen Skills wurde mit einer speed-accuracy-Funktion (Reis et al., PNAS, 2009) berechnet. In der rPMS-Gruppe wurde der IOD-I rechts stimuliert. In der Kontrollgruppe erhielten die Probanden eine sham-Stimulation über dem IOD-I rechts.

Ebenfalls wurden vor der Stimulation, direkt nach der Stimulation und 24 Std nach der Stimulation in beiden Gruppen die ICI und die ICF gemessen.

Ergebnisse:

Während beide Gruppen vor der Stimulation gleichermaßen eine leichte Steigerung der motorischen Skills erzielten, konnte sich die rPMS-Gruppe beim sofortigen Abruf der Skills nach der peripheren Stimulation im Vergleich zur Kontrollgruppe noch weiter steigern. Am Folgetag verzeichneten beide Gruppen anfangs einen geringfügigen Abfall der Testleistung der motorischen Skills, die Stimulationsgruppe zeigte im Verlauf jedoch einen deutlich stärkeren Zuwachs der Testleistung in den motorischen Skills als die Kontrollgruppe.

ICI und ICF unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. In der Stimulationsgruppe variierte jedoch das Ausmaß der ICI des linken M1 direkt nach Stimulation der rechten Hand stark zwischen den Probanden.

Schlussfolgerungen:

Repetitive Periphere Magnetstimulation führt zu einem direkten, schnelleren Abruf erworbener motorischer Skills und unterstützt nachhaltig den Abruf dieser Skills bei späterem zielgerichteten motorischen Training des Muskels. Diese schmerzlose Methode bietet den Vorteil der einfachen Anwendbarkeit.