Einblick in die Effekte der TMS

TÜBINGEN. Wissenschaftler der Uni Tübingen haben eine Methode entwickelt, mit der sich die Gehirnaktivität während einer transkraniellen Magnetstimulation (TMS) messen lässt (eLife 2017; 6:e30552). Die Forscher um Bingshuo Li hoffen, mit ihren Ergebnissen dazu beizutragen, die TMS als nicht-invasive Diagnose- und Behandlungsmethode weiterzuentwickeln, wie die Uni Tübingen mitteilt.

In der Medizin wird TMS bei Störungen motorischer Funktionen (etwa bei Multipler Sklerose oder nach einem Schlaganfall) diagnostisch eingesetzt. Therapeutisch kommt die TMS ja bei Depressionen, bei Schmerz- und auch bei Suchtpatienten zum Einsatz. In Europa ist sie allerdings noch keine etablierte Behandlungsmethode. Grund dafür ist, dass Wissenschaftler bis heute nicht wissen, welche Wirkung die Magnetfelder auf die Neuronen haben, erinnert die Uni. Die elektrische Aktivität einzelner Neurone im Gehirn werden mit Mikroelektroden gemessen. Diese werden jedoch durch die starken Magnetfelder der TMS massiv gestört und die abgeleiteten Signale der Nervenzellen maskiert.

Die Tübinger Forscher haben nun eine Abschirmung der Mikroelektroden gegen diese Magnetfelder entwickelt. So können sie die Veränderungen in einzelnen Neuronen mit nur einer Millisekunde Verzögerung nach dem Magnetimpuls messen.

In ihren Versuchen stimulierten Li und sein Team mit TMS die Region im Motorkortex von Ratten, die die Vordergliedmaßen steuert. Während die Tiere durch die Stimulation ihre Vorderpfoten bewegten, maßen die Forscher die Aktivität der Neuronen. Nach eigenen Angaben beobachteten sie so zum ersten Mal, wie diese Kortexneuronen auf TMS reagierten.

Sie stellten dabei fest, dass die neuronale Aktivität auch nach Ende des TMS-Pulses anhielt. Zudem änderte sich die neuronale Aktivität abhängig von der Richtung des Stromflusses, den die TMS im Hirngewebe erzeugte. Diese Ergebnisse passten zu Beobachtungen in der klinischen Forschung beim Menschen, bei denen Neuronenaktivität statt im Gehirn im Rückenmark und in den Muskeln aufgezeichnet wurde, heißt es in der Mitteilung. "Uns ging es darum, eine einfache Methode zur Untersuchung neuronaler Aktivität bei TMS zu entwickeln. Sie soll für jedes Labor ohne spezielles Know-how zugänglich sein", wird Erstautor Li zitiert. (eb)