Zur Interaktion zwischen transkranieller magnetischer Stimulation und mechanischen Reizen

Summary

The influence of different mechanical stimuli on the excitability of spinal motoneurones was investigated in 5 different experiments using transcranial magnetic brain stimulation. A servo controlled moving coil was used to deliver rectangular mechanical stimuli or vibration to the right abductor digiti minimi muscle (ADM) thus exciting spindle primaries. With the ADM relaxed, vibration produced an early enhancement of compound responses (CMAPs) after transcranial magnetic brain stimuli. This is thought to be due to simultaneous arrival of the descending corticospinal volley and of the afferent la volley at the anterior horn cell. With long lasting vibration an enhancement of responses to brain stimuli continued up to 5 seconds after the onset of vibration. Voluntary muscle contraction increased the CMAP. CMAPs measured with voluntary muscle contraction plus mechanical muscle stimulation did not differ from those with muscle contraction alone. Therefore an excitatory influence of mechanical stimuli cannot be seen with ADM contracted.

Zusammenfassung

Anhand von fünf Experimenten soll über die Anwendung der neuen Methode transkranieller magnetischer Hirnstimulation zur Untersuchung von Reflexmechanismen berichtet werden. Dabei wird der Einfluß afferenter, durch Muskelvibration oder rechteckförmige mechanische Muskelreizung ausgelöster Impulssalven auf die Erregbarkeit spinaler Motoneurone gegenüber kortikospinalen Salven nach transkranieller Magnetstimulation untersucht. Bei entspannter Muskulatur ist ein frühes Bahnungsphänomen feststellbar, das durch das Zusammentreffen von Spindelafferenzen mit deszendierenden exzitatorischen Impulsen an Vorderhomzellen erklärt werden kann. Mit andauerndem mechanischem Reiz im Sinne tonischer Muskelvibration bleibt auch das Bahnungsphänomen bestehen. Willkürliche Muskelanspannung führt zu Vergrößerung der Antwortpotentiale nach Kortexreizung. Exzitatorische Einflüsse nach mechanischer Muskelreizung lassen sich darum bei angespannter Muskulatur nicht nachweisen.

Key words:

Long loop reflex - Magnetic brain stimulation - Mechanical stimulation - Tonic vibration reflex - Vibration