Transkallosale Interaktionen während Bewegungsvorbereitung und -ausführung – eine TMS Studie

Durch Konditionierung des dorsalen prämotorischen Kortex (dPM) und motorischen Kortex (M1) mittels TMS lassen sich sowohl inhibitorische als auch fazilitierende Effekte auf den kontralateralen (M1) erzielen. Diese hängen von der Stärke, der Flussrichtung und der zeitlichen Abfolge der konditionierenden und der Test-Pulse über dem kontralateralen M1 ab (Ferbert 1992, Hanajima 2001, Mochizucki 2004, Bäumer 2006). In dieser Studie wurde der Frage nachgegangen, ob sich die interhemisphärielle Einflüsse vom linken dPM bzw. M1 auf den rechten M1 in Ruhe von denen während Bewegungsvorbereitung und –ausführung unterscheiden.

Methoden: Es wurden gesunde Rechtshänder untersucht. In einem S1-S2 Protokoll wurden als S1 Symbole präsentiert (bewege rechten bzw. linken Zeigefinger), welche die an S2 (Go-Signal) auszuführende Bewegung kodierten. Das S1-S2 Intervall betrug 2 Sekunden. In Experiment 1 wurde der linke dPM (n=20), in Experiment 2 der linke M1 (n=10) konditioniert (Interstimulus Intervall 8ms, Intensität des konditionierenden Pulses 110% RMT). Die Test Pulse wurden jeweils über dem rechten M1 appliziert. Eine EMG Ableitung erfolgte vom linken M. interosseus dorsalis I. Zur Anwendung kamen 70mm 8er Spulen. Messungen wurden jeweils in Ruhe (ohne S1 oder S2 Präsentation), 300 und 1800ms nach S1 (Bewegungsvorbereitung) und 150ms nach S2 (Bewegungsausführung) vorgenommen. Jeweils 10 konditionierte und 10 unkonditionierte TMS Pulse wurden verabreicht.

Ergebnisse: In Ruhe fand sich eine signifikante interhemisphärielle Inhibition (IHI) nach M1- nicht jedoch dPM Konditionierung. Während der Bewegungsvorbereitung trat 300ms nach S1 in der Bedingung „bewege links“ eine Verstärkung der IHI nach Konditionierung des linken M1 und ebenfalls eine in Ruhe nicht vorhandene IHI nach Konditionierung des linken dPM auf. Zum Zeitpunkt 1800ms ließen sich keine Unterschiede von der Ruhebedingungen feststellen. Während der Bewegungsausführung trat unabhängig vom Ort der Konditionierung in der Bedingung „bewege links“ eine signifikante interhemisphärielle Fazilitierung (IHF) auf.

Schlussfolgerung: Diese Daten belegen, dass sowohl IHI als auch IHF vom Aktivierungszustand des „Ziel-M1“ abhängen. Inhibitorische Einflüsse vom linken M1 und dPM auf den rechten („Ziel“) M1 dominieren in frühen Phasen der Bewegungsvorbereitung (des linken Zeigefingers) vor dem Go Signal, wenn also die Bewegung zu bremsen ist, fazilitierende demgegenüber während der Bewegung (des linken Zeigefingers).