Klinische Neurophysiologie 2007; 38 - P344
DOI: 10.1055/s-2007-976472

Möglichkeiten der Fokussierung der Effekte der transkraniellen Gleichstromstimulation

MA Nitsche 1, S Dömkes 1, T Karaköse 1, A Antal 1, D Liebetanz 1, N Lang 1, F Tergau 1, W Paulus 1
  • 1Göttingen

Fragestellung: Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) erzeugt neuroplastische Erregbarkeitsveränderungen menschlichen Kortex. Hierdurch können funktionelle Effekte auf perzeptuelle und kognitive Leistungen bei gesunden Probanden erzeugt werden. Erste Pilotstudien sprechen für positive Effekte auch bei Erkrankungen, die mit pathologisch veränderter kortikaler Erregbarkeit einhergehen. Ein Problem der Stimulation ist ihre bisher geringe Fokalität, da sie mit relativ großen Elektroden bipolar durchgeführt wird.

Methodik: Es wurde am Modell des motorischen Kortex untersucht, inwiefern eine Verkleinerung der Stimulationselektrode bei konstanter Stromdichte die erregbarkeitsverändernden Wirkungen der tDCS eingrenzen kann. Des Weiteren wurde untersucht, ob eine Vergrößerung der Referenzelektrode, und damit eine Verminderung der Stromdichte unter dieser Elektrode, die funktionelle Effektivität dieser Elektrode vermindern kann, ohne die Effizienz der Referenzelektrode zu beeinflussen.

Ergebnisse: Eine Verkleinerung der Stimulationselektrode führt zu einer relevanten Fokussierung der erregbarkeitsverändernden Auswirkungen der tDCS im motorischen Kortex. Die Exzitabilität der motorkortikalen Repräsentation eines Handmuskels, die sich nur unter tDCS mit einer großen Stimulationselektrode unter dieser befand, wurde in der Kondition, in der tDCS mit einer kleinen Stimulationselektrode angewendet wurde, nicht beeinflusst. Die Vergrößerung der frontopolar lokalisierten Referenzelektrode machte diese ineffizient bezüglich der Beeinflussung einer kognitiven Aufgabe, ohne die Auswirkung der tDCS auf den motorischen Kortex zu verändern.

Schlussfolgerung: tDCS mit verkleinerter Stimulationelektrode erzeugt fokalere Effekte auf kortikale Neuroplastizität als tDCS unter Verwendung der konventionellen großen Stimulationselektrode. Eine Vergrößerung der Referenzelektrode kann selektiv deren Effektivität reduzieren. Diese neuen Stimulationsprotokolle sollten dazu beitragen können, durch Fokalisierung der tDCS-Effekte im Hinblick auf funktionelle und klinische Fragestellungen deren Anwendung zu erweitern.