Die transkranielle magnetische Doppelstimulation zur Beurteilung kortikokortikaler Inhibition und Fazilitierung

Transcranial Paired - Pulse Magnetic Stimulation for Assess-ing Corticocortical Inhibition and Facilitation

Introduction: Paired-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS) may be used to evaluate intracortical inhibitory and facilitatory mechanisms non-invasively. The subthreshold conditioning transcran-ial magnetic stimulus is followed by a suprathreshold test stimulus to evoke MEPs (motor evoked potentials). Short interstimulus-intervals (ISI < 6 ms) are able to inhibit MEPs whereas ISI between 6 and 20 ms may facilitate MEPs. Methods: We examined 10 healthy volunteers (mean age 35 years) using a paired-pulse paradigm (ISI 3 vs. 13 ms). The conditioning stimulus was 60, 70, or 80 %, and the test stimulus 120 % of motor threshold. Results: With a conditioning stimulus of 70 % and an ISI of 3 ms MEPs were depressed to 64 % of baseline (p < 0.01), whereas a facilitation of 150 % (p < 0.05) could be observed with an ISI of 13 ms. Discussion: We conclude that these parameters are suitable to evaluate intracortical inhibitory and facilitatory mechanisms. The paradigm may be used to examine cortical excitability in a variety of neurological diseases.

Zusammenfassung

Einleitung: Die transkranielle magnetische Doppelstimulation stellt ein Verfahren dar, mit dem die noninvasive Beurteilung intrakortikaler Inhibitions- und Fazilitierungsmechanismen möglich wird. Dazu erfolgt zunächst eine unterschwellige und nach einem festgelegten Interstimulusintervall (ISI) eine überschwellige transkranielle Magnetstimula-tion (TMS) zur Generierung von motorisch evozierten Potenzialen (MEP). Während kurze ISI (< 6 ms) zu einer Depression von MEPs führen, können ISI zwischen 6 und 20 ms eine Fazilitierung hervorrufen. Methodik: Wir führten eine Doppelstimulation bei zehn gesunden Probanden (mittleres Alter 35 Jahre) mit ISI von 3 bzw. 13 ms durch. Die Intensität der TMS betrug 60, 70 oder 80 % der motorischen Reizschwelle für den konditionierenden und 120 % für den überschwelligen Testreiz. Ergebnisse: Bei einem konditionierenden Stimulus von 70 % der motorischen Reizschwelle und einem ISI von 3 ms zeigte sich eine signifikante MEP-Depression auf ca. 64 % der Ausgangswerte (p < 0,01), während sich bei einem ISI von 13 ms hypothesenkonform eine Fazilitierung der MEPs auf ca. 150 % der Baseline (p < 0,05) nachweisen ließ. Diskussion: Die von uns verwendeten Stimulationsparameter sind geeignet, intrakortikale Inhibitions- bzw. Fazilitierungsmechanismen zu reproduzieren. Das Paradigma kann eingesetzt werden, um kortikale Exzitabilitätsphänomene bei unterschiedlichsten neurologischen Krankheiten zu untersuchen.

Key words

Paired-pulse transcranial magnetic stimulation, TMS - Motor-evoked potentials, MEP - Cortical excitability

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