Spinale und muskuläre Reizantwort nach Einzelreizung des motorischen Kortex der Ratte

Summary

The general characteristics of motor evoked potentials recorded from muscle and spinal cord in response to single electrical stimulation of motor cortex were examined in 30 rats. 5 other rats were additionally examined before and after full muscle relaxation, to differentiate the volume-conducted muscle response from spinal cord responses.

The first positivity (PI) recorded from the lower thoracic cord following anodal stimulation was 1.1 ± 0.1 ms and the second positivity (P2) was 2.1 ± 0.2 ms. PI was present in 11 animals and P2 in 20. The later components after 2.3 ms latency recorded from the epidural spinal electrode were lost with full muscular relaxation and seem to originate from volume conducted muscular activity.

A relatively stable early MEP muscle response (6.1 ± 0.9 ms) was observed in contralateral lower extremity muscles of all animals. Following this early response, a late MEP muscle response (16.0 ± 1.9 ms) has been recorded in 43 % of all animals, this relatively inconstant and multiphasic late muscle response disappeared during vibration of same extremity tendons and has similar characteristics as Hoffmann's reflex response. Additionally, with increasing stimulus intensities, the amplitude ratio of early to late response was similar to M response/H reflex amplitude ratio. The results suggest that the late MEP muscle response is probably the result of a reflex response caused by the first/early descending volley and traveled back to the spinal cord possibly through the la afferents similar to that in the H-refiex.

Zusammenfassung

Die Eigenschaften des evozierten Potentials vom Femoral-Muskel und über dem Rückenmark nach Reizung des motorischen Kortex (MEP) wurde bei 30 Ratten analysiert. Zur Differenzierung zwischen volumengeleiteter Muskelantwort und spinalem Antwortpotential wurde bei fünf Tieren analoge Versuche und Kontrollversuche in Vollrelaxation durchgeführt.

Die erste Positivität (PI) am unteren Thorakalmark lag bei 1,1 ± 0,1 ms und die zweite Positivität (P2) lag bei 2,1 ± 0,2 ms. PI wurde bei 11 Tieren und P2 bei 20 Tieren gefunden, die spätere Rückenmarkkomponenten etwa ab 2,3 ms verschwanden bei fünf Tieren nach Vollrelaxation und dürften einer volumengeleiteten Muskelantwort entsprechen.

Eine relativ stabile Frühantwort wurde an der Muskulatur der kontralateralen unteren Extremität bei allen Tieren gefunden (6,1 ± 0,9 ms), ein späteres muskuläres Antwortpotential bei 43 % der Tiere bei einer Latenz von 16,0 ± 1,9 ms. Diese multiphasische und inkonstante späte Muskelantwort verschwand, wenn die Sehnen der Extremitätenmuskulatur Vibrationen ausgesetzt wurden. Sie wies ähnliche Charakteristika wie die Hoffmann'sche Reflex-Antwort auf. Zusätzlich zeigte sie bei ansteigender Reizintensität ein ähnliches Amplitudenverhältnis von Früh- zu Spätantwort wie zwischen M-Antwort und H-Reflex-Amplitude. Diese Resultate lassen vermuten, daß die späte Muskelantwort nach Einzelreiz eine Reflexantwort ist, die durch die Frühantwort ausgelöst wird und ähnlich wie beim H-Reflex durch Aktivierung afferenter al-Fasern entsteht.

Key words

Motor evoked potentials - Spinal cord potentials - Early muscle response - Late muscle response - Hoffmann's reflex