Transkranielle Magnetstimulation: Hokuspokus oder Therapie der Zukunft?

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1 Transkranielle Magnetstimulation: Hokuspokus oder Therapie der Zukunft? Thomas Kammer Psychiatrische Universitätsklinik Ulm d'arsonval

2 1985: moderne TMS Motorkortex: Muskelzuckung Visueller Kortex: Phosphene Barker et al Biot-Savartsches Gesetz - Physik - Physiologie - repetitive TMS 2

3 Physik - Physik - Physiologie - repetitive TMS gespeicherte Energie: 500 J bei 3000 Volt Anstiegsgeschwindigkeit: max. 150 A/µs max. Stromfluss: 8000 A induzierter Strom: 20 ma/cm 2 Kosten des Gerätes: Euro Modernes TMS Gerät - Physik - Physiologie - repetitive TMS 3

4 Physik: Rundspule - Physik - Physiologie - repetitive TMS Kammer & Thielscher 2003 Physik: Fokale Spule - Physik - Physiologie - repetitive TMS Kammer & Thielscher

5 Feldstärke in der Tiefe - Physik - Physiologie - repetitive TMS Kammer & Thielscher

6 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5-2, ms Physiologie: Erregung - Physik - Physiologie - repetitive TMS Motorkortex: Muskelzuckung Visueller Kortex: Lichtblitze (Phosphene) Physiologie: Hemmung - Physik Motorkortex Cortical silent period: CSP - Physiologie - repetitive TMS s 6

7 repetitive TMS - Physik - Physiologie - repetitive TMS Einzelpulse: unmittelbarer Effekt auf kortikales Netzwerk: Erregung und Hemmung rtms: Effekt hält über die unmittelbare Stimulation hinaus an Modulation des Netzwerkes abhängig von der Stimulationsfrequenz: bis 1 Hz: ab 5 Hz: anhaltende Hemmung anhaltende Erregung Neurowissenschaft Spielt ein Hirn-Modul während einer kognitiven Aufgabe eine entscheidende Rolle? Störung eines Hirn-Moduls während der Aufgabe -> Verhaltensänderung? 7

8 Neurowissenschaft Visuo-motorische Rotation P4 Neurowissenschaft Ergebnisse: Reaktionszeiten nehmen durch TMS-Störung zu, aber nur bei großen Drehwinkeln relativ kleiner Verhaltenseffekt P4 8

9 Neurowissenschaft Störung eines Hirn-Moduls -> Verschlechterung der Verhaltensleistung -> Nachweis der Beteiligung des Moduls an der Leistung -> Verhalten Neurowissenschaft Störung eines Hirn-Moduls -> Verbesserung der Verhaltensleistung? -> Verhalten 9

10 Experiment Wieviele Punkte sehen Sie?

11 Verbesserung von Verhaltensleistung Aufgabe: Schätzen der Anzahl der Punkte Stimulation links temporal anterior 12 Probanden: 10 werden besser beim Schätzen Snyder et al

12 Neurowissenschaft Störung eines Hirn-Moduls Verbesserung der Verhaltensleistung! Hemmung eines Hirn-Moduls, welches Verhalten kontrolliert und quasi ausbremst? Hemmung der Hemmung -> Verhalten TMS in der Neurowissenschaft Störung Verschlechterung der Leistung Hemmung des Moduls Störung Verbesserung der Leistung Hemmung eines hemmenden Moduls? -> Verhalten -> Verhalten 12

13 Therapeutische rtms - allgemein - Depression Idee: Modulation kortikaler Erregbarkeit über den Stimulationszeitpunkt hinaus Mechanismus: je nach Stimulationsprotokoll - erregend - hemmend Regelkreise: gehen über Stimulationsort hinaus z.b. präfrontal Basalganglien Thalamus Preisfrage: welche Regelkreise sind geeignet? welche sind überhaupt bekannt? Therapeutische rtms - allgemein - Depression Depression Schizophrenie: akustische Halluzinationen Negativsymptomatik Tinnitus ADHD, PTS, Sucht, Zwang, Panik Motorische dissoziative Störungen Parkinson, Epilepsie, fokale Dystonie, ischämischer Insult 13

14 rtms und Depression - allgemein - Depression präfrontal reduzierte Aktivität möglicherweise links lateralisiert bildgebende Studien (PET, fmrt) Schlaganfall-Patienten (Robertson 1984) intrakortikale Stimulation kontroverser Befund: viele Daten zeigen keine Lateralisation rtms und Depression dorsolateral präfrontal - allgemein - Depression Thalamus Ncl Caudatus Basalganglien 14

15 Metaanalyse allgemein - Depression Ebmeier et al allgemein - Depression Amerikanische Multicenter-Studie 301 Patienten: 155 rtms-behandlung, 146 Scheinbehandlung Behandlung täglich über 4-6 Wochen keine antidepressive Medikation Hamilton-Skala 15

16 - allgemein - Depression Deutsche Multicenter-Studie 127 Patienten: 62 rtms-behandlung, 65 Scheinbehandlung Behandlung täglich über 3 Wochen zusätzlich moderne -5 antidepressive Medikation -12 HAM - allgemein - Depression Amerikanische Multicenter-Studie: Sponsor 16

17 Zusammenfassung Depression repetitive TMS hat eine moderate Wirkung in der Behandlung der Depression Die Wirkung ist kleiner als der Placebo-Effekt, und deutlich kleiner als die Wirkung moderner Anti-Depressiva Die amerikanische Zulassungsbehörde hat aufgrund der gezeigten Daten abgelehnt, TMS als wirksame Behandlung der Depression anzuerkennen. Wie geht es weiter? Wir brauchen besseres Verständnis der rtms-physiologie Stimulationsfrequenzen, Sequenzen Intensitäten funktionelle Neuroanatomie optimaler Stimulationsort Verständnis der Mechanismen der Störungen klinische Prädiktoren für Behandlungserfolg Merkmale von Patienten, die besonders auf TMS ansprechen? Responder-Subgruppen? 17

18 Magnetstimulation Kein Hokuspokus, sondern eine Möglichkeit, von aussen das Gehirn zu stimulieren Wichtiges Werkzeug in der kognitiven Neurowissenschaft Effekte (bisher) zu schwach für Hirn-Doping Prinzipiell interessant für therapeutische Anwendungen in der Neurologie und Psychiatrie, bisher aber nur sinnvoll im Rahmen kontrollierter Studien 18