Transkranielle Magnetstimulation und das Problem der exakten Spulenpositionierung – Vergleich des „probabilistischen“ Ansatzes mit anderen konventionellen und stereotaktischen Lokalisationstechniken

Kognitive Hirnfunktionen können ausgezeichnet mit der Kombination von transkranieller Magnetstimulation (TMS/rTMS) und funktioneller Bildgebung untersucht werden. Der Studienerfolg scheint allerdings nicht nur von der reinen Intensität der applizierten Stimulation, sprich Frequenz, Dauer und Stimulationsstärke, abzuhängen, sondern insbesondere auch von einer methodisch fundierten Versuchsplanung. Ein ganz besonderes Problem ist die Bestimmung und Kontrolle des Stimulationsortes. Es sind verschiedene methodische Ansätze entwickelt worden, um nicht-motorische Areale exakt zu stimulieren, bei denen nicht auf eine direkte TMS-induzierte Antwort (z.B. motorisch evozierte Potentiale (MEP)) zurückgegriffen werden kann. Ein großer Fortschritt der letzten Jahre stellt die Entwicklung MRT-basierter, stereotaktischer Navigationssysteme dar. In der hier vorgestellten Studie evaluierten wir zum ersten Mal die Genauigkeit von 5 Lokalisationsmethoden im direkten Vergleich miteinander. Hierbei basierten zwei „konservative“ Methoden auf dem Internationalen 10/20-EEG System (1) bzw. auf einem funktionsbasierten Ansatz (2, TMS-induzierte MEP). Die drei „stereotaktischen“ Methoden wurden mit einem Neuronavigationssystem durchgeführt, wobei das Zielareal (primärmotorisches Handareal) einerseits anatomisch (3), anhand des BOLD-Signals einer individuellen fMRT-Untersuchung (4) oder basierend auf den stereotaktischen Koordinaten einer Metaanalyse früherer fMRT-Studien (5) bestimmt wurde. Dieser letztgenannte und bislang noch nicht evaluierte Ansatz wurde in der Literatur als „probabilistische“ Ansatz definiert. Die Genauigkeit aller Methoden wurde mittels einer Kartierung „Mapping“ des motorischen Kortex und den folgenden Parametern verglichen: räumliche Entfernung vom Schwerpunkt der Kartierung und Amplitudendifferenz der erzielten MEP. Die statistische Auswertung ergab, dass alle drei stereotaktischen Ansätze in der genauen Lokalisierung überlegen waren. Obwohl die „probabilistische“ Methode auf dem Informationstransfer aus dem Gesamtkollektiv auf den Einzelprobanden beruht, erzielte sie interessanterweise sehr konsistente Ergebnisse bei allen 10 Probanden. Aufgrund dieser Ergebnisse halten wir den „probabilistische“ Ansatz insbesondere dafür geeignet, Stimulationssorte zu lokalisieren, bei denen die anatomische Lokalisierung im MRT-Bild zu komplex ist und bei denen die Aktivierung mit einem fMRT-Paradigma zwar in der Gruppenanalyse, aber nicht im Einzelprobanden gelingt.