Nicht invasive transkranielle Stimulation des Gehirns bei Schmerzpatienten

Zusammenfassung

Schmerz ist ein Schlüsselsymptom vieler neurologischer Erkrankungen. Systematische Studien zum Entstehungsmechanismus von Schmerz sind von großer Bedeutung für die Entwicklung verbesserter Behandlungsstrategien. In den letzten Jahren sind neue Methoden erarbeitet worden, die die Änderung der neuronalen Aktivität oder des Membranpotenzials durch Induktion und Modulation von neuroplastischen Veränderungen ermöglichen. Beispiele dafür sind die repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) und die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). rTMS induziert auf elektromagnetischer Grundlage kleine elektrische Ströme im Kortex und führt zu plastischen Veränderungen im ZNS sowohl auf zellulärer als auch funktioneller Ebene. rTMS kann kurzfristige Veränderungen der Schmerzwahrnehmung bei chronischem Schmerz auslösen. tDCS als Methode zielt darauf ab, prolongierte neuronale Erregbarkeits- und Aktivitätsänderungen im menschlichen Gehirn über Veränderungen des neuronalen Membranpotenzials hervorzurufen. tDCS ist wie rTMS eine nicht-invasive und schmerzfreie Methode. Dementsprechend hat tDCS beim Menschen ebenfalls ein viel versprechendes Potenzial zur Behandlung von Krankheiten, die auf Änderungen kortikaler Erregbarkeit beruhen.

Abstract

Many neurological diseases are characterized by pain as a key symptom. Systematic studies to investigate the mechanisms of pain are of outmost importance, since they may subsequently result in improved treatment strategies. In recent years, possibilities have emerged to manipulate ongoing neuroplastic changes by external modulation, either by interfering with neuronal firing rate or with neuronal membrane potentials. The first can be performed by repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), the latter by direct current stimulation (tDCS). rTMS is a technology which uses electromagnetic principles to produce small electrical currents in the cortex. Evidence indicates that rTMS-produced plastic changes in the CNS are observable at both the cellular and functional levels. It is proposed by many studies that rTMS can provide short-term relief in chronic pain. tDCS as a tool aims to induce prolonged neuronal excitability and activity alterations in the human brain via alterations of the neuronal membrane potential. Apart from its impressive persistent excitability effects, it is a non-invasive method and can be applied painlessly. Accordingly, tDCS in the human is a promising tool in the treatment of diseases that are accompanied by changes of cortical excitability.

Key words

Pain - transcranial magnetic stimulation - transcranial direct current stimulation

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