Transkraniell-magnetische Doppelstimulation: Methodik und klinische Befunde

Summary

Transcranial magnetic double stimulation of the motor cortex was performed with various intensities of both stimuli and at different interstimulus intervals. With conditioning stimulus 1.5-threshold and test stimulus near threshold, a suppression of the test response was found at interstimulus intervals between 50 and 200 ms (fig. 4), which was independent of pre-innervation. This refractory period is most likely caused by inhibitory mechanisms within the motor cortex.

We performed double stimulation (conditioning stimulus = 1.5-threshold, test stimulus = threshold) at rest in a healthy control group (21 subjects, 14-79 years, mean age 46 years) and in patients with stroke (11 patients, 30-82years, mean age 71 years) and in patients with Huntington's disease (9 patients, 28-57 years, mean age 44 years).

In the control group mean refractory period by double stimulation was 162.2+23.1 ms and intraindividual side-to-side-difference of refractory period by double stimulation was 17.6 ± 9.5 (tab. 1). In patients with stroke 8 of 11 patients had pathologically prolonged refractory period by double stimulation. Mean refractory period by double stimulation on the clinically affected side was significantly prolonged compared with normal controls (250.9 ms ± 52.5 ms, p < 0.001) (tab. 1). This indicates functional or structural lesions of the pyramidal neurons or increased inhibition of the corticospinal tract or both.

In 7 out of 9 patients with Huntington's disease a pathological prolongation of refractory period by double stimulation was found and mean refractory period by double stimulation was significantly prolonged compared with the control group (302.7 ms ± 151.3 ms, p < 0.05) (tab. 1). This result is probably caused by an altered excitability of the corticomotoneuron system in the course of Huntington's disease.

Zusammenfassung

Die transkranielle magneto-elektrische Doppelstimulation eignet sich dazu, inhibitorische Einflüsse auf das kortikospinale System zu erfassen. Wählt man für den konditionierenden Stimulus die 1,5-fache Schwellenreizstärke und für den Teststimulus eine schwellennahe Reizstärke, so findet sich unabhängig von der Vorinnervation eine Suppression (Refraktärperiode unter Doppelstimulation) des motorisch evozierten Potentials nach dem Testreiz für eine durchschnittliche Dauer von 162,5 ± 23,1 ms.

In der Patientengruppe mit ischämischem Hirninfarkt fand sich eine signifikante Verlängerung der Refraktärperiode unter Doppelstimulation, wobei acht der elf untersuchten Patienten eine pathologische Verlängerung der Refraktärperiode aufwiesen. Ursächlich sind funktionelle bzw. strukturelle Schädigungen der Pyramidenbahn und/oder ein krankheitsbedingtes Überwiegen inhibitorischer Einflüsse auf das kortikospinale System zu diskutieren.

Bei Patienten mit Chorea Huntington zeigte die transkranielle Doppelstimulation ausgeprägte Verlängerungen der Refraktärperiode bei sieben der neun untersuchten Patienten. Dabei ist eine krankheitsbedingte Veränderung der Erregbarkeit des kortikospinalen Systems durch einen veränderten Einfluß aus den Basalganglien denkbar.

Key words:

Magnetic brain stimulation - Double stimulation - Human - Huntingtons's disease - Stroke