Einfluss der transkraniellen Magnet-Stimulation (TMS) auf neuronale Funktionen und Plastizität im Neokortex - tierexperimentelle und klinische Studien

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Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist heute als neurophysiologische Untersuchungsmethode fest in der klinischen Neurologie etabliert. Außer zur Funktionsprüfung von Systemen, haben sich therapeutische Ansätze entwickelt, die basierend auf der repetitiven Stimulation (rTMS) neuronalen Gewebes auch Einsatzmöglichkeiten bei der Behandlung neurologischer Störungen bieten. Da jedoch relativ wenig über die Wirkmechanismen der TMS bekannt ist, wollen wir in einer kombinierten tierexperimentellen und klinischen Studie untersuchen, wie neuronale Prozesse durch die transkranielle Magnetstimulation verändert werden, und ob diese Prozedur über Förderung plastischer Prozesse gezielt zur Rehabilitation neuronaler Funktionen nach einer Schädigung (z.B. Schlaganfall) eingesetzt werden kann, aber generelle Schlüsse auf das Verhalten kortikaler Zellen unter TMS ermöglichen. Diese Untersuchungen werden auf der Basis unserer Vorarbeiten und wegen der Ausstattung unserer Labors am Modell des primären visuellen Kortex (V1) durchgeführt. Wir wollen im Tierexperiment (Katze) den Einfluß verschiedener TMS-Reizprotokolle auf die elektrische Aktivität einzelner kortikaler Nervenzellen, die Konzentration verschiedener Neurotransmitter im Gewebe und die Reaktion der Nervenzellen auf veränderte Transmitter-Konzentrationen testen. Durch Kombination von TMS mit spezifischer sensorischer Reizung soll eine Bahnung neuronaler Plastizität erreicht werden. Dies soll sowohl im intakten Gewebe, als auch in einem Läsions-Modell des visuellen Kortex erfolgen. Begleitend dazu wird im klinischen Bereich - im Vergleich zu einer pharmakologischen Intervention mit noradrenergen Agonisten - die Auswirkung der TMS auf perzeptuelles Lernen bei gesunden Probanden und kortikal geschädigten Patienten durchgeführt. Wir hoffen, auf diese Weise Erkenntnisse zu gewinnen, die für die Weiterentwicklung einer möglichen rTMS-basierten Therapie neurologischer Ausfälle nützlich sein können.