Der Einfluss des NMDA-Antagonisten Memantine auf trainingsinduzierte kortikale Plastizität im motorischen Kortex

Repetitives Training einer synchronen Bewegung zweier Extremitätenmuskeln führt zu kurzfristigen plastischen Veränderungen im motorischen Kortex, welche mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) erfasst werden können. Wir haben dieses Modell benutzt, um den Effekt des NMDA-Antagonisten Memantine auf solche kurzfristigen plastischen Veränderungen im motorischen Kortex zu untersuchen. Dabei waren wir insbesondere an möglichen unterschiedlichen Effekten unterschiedlicher Dosierungsregime interessiert.

Unter Verwendung eines randomisierten doppelblinden cross-over Studiendesigns verabreichten wir 15 gesunden freiwilligen Probanden Placebo oder Memantine entweder als Einmalgabe oder in einer aufsteigenden Dosierung über 8 Tage. Vier Stunden nach Medikamenteneinnahme bzw. am Tag 8 führten alle Probanden ein einstündiges motorisches Training durch. Dabei wurde unmittelbar vor und nach diesem motorischen Training, welches aus einer repetitiven synchronen Kontraktion des M. abductor pollicis brevis und des M. deltoideus bestand, ein TMS-Mapping mit Ableitung vom M. abductor pollicis brevis durchgeführt.

Dabei fanden wir unter Placebobedingungen nach Training eine signifikante Medialverschiebung des Feldschwerpunktes des TMS-Maps als Ausdruck kurzfristiger plastischer Veränderungen im motorischen Kortex. Die Memantine-Einmalgabe hatte dabei keinen signifikanten Effekt auf diese Medialverschiebung, wohingegen dieser Trainingseffekt durch Memantine nach 8-tägiger Aufdosierung blockiert wurde. Die Memantineserumspiegel waren nach Aufdosierung deutlich höher als nach Einmalgabe, allerdings fand sich keine signifikante individuelle Korrelation zwischen den Serumspiegeln und dem Ausmaß der Medialverschiebung des TMS-Maps.

Wir folgern daher, dass der NMDA-Antagonist Memantine trainingsinduzierte Plastizität im motorischen Kortex nur nach Aufdosierung über 8 Tage, nicht aber nach einer Einmalgabe suffizient blockiert. Dieser Unterschied kann durch die unterschiedlichen Serumspiegel, aber auch durch die unterschiedliche Dauer der Rezeptorblockade erklärt werden. Auf jeden Fall aber sollten diese Ergebnisse bei der Planung klinischer Studien Berücksichtigung finden, wenn Memantine zur Prävention „maladaptiver“ Plastizität, beispielsweise bei Extremitätenamputationen zur Verhinderung von Phantomschmerzen, eingesetzt werden soll.