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Was transkranielle Magnetstimulation im Gehirn bewirkt

Neue Studie von Dirk Jancke erschienen in PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)

Jancke_2018

Visualisierung der TMS-verstärkten kortikalen Plastizität, (co) Jancke, RUB.

Dirk Jancke und sein Team zeigen wie transkranielle Magnetstimulation (TMS) auf Verschaltungen von Nervenzellen wirkt. Das Verfahren ermöglicht eine Reorganisation der Verbindungen zwischen Nervenzellen, die für Therapien nützlich sein kann.

Die nicht-invasive und schmerzfreie Methode wird zur Therapie verschiedener Erkrankungen des Gehirns wie Depressionen, Alzheimer oder Schizophrenie angewandt; ihre genaue Wirkweise ist bislang jedoch wenig erforscht. Die aktuelle Studie des Teams um Privatdozent Dr. Dirk Jancke vom Bochumer Optical Imaging Lab der Ruhr-Universität Bochum zeigt, dass TMS-Stimulation Nervenzellverbindungen in der Sehrinde des Gehirns empfänglicher für Reorganisationsprozesse macht.

Auswirkung auf kortikale Karten in der Sehrinde untersucht

Das Team untersuchte, wie sich eine TMS-Stimulation auf sogenannte Orientierungskarten im visuellen Teil des Gehirns auswirkt. Diese Karten sind zum Teil genetisch festgelegt, aber auch durch die Interaktion mit der Umwelt geprägt. Die Sehrinde enthält zum Beispiel eine kortikale Karte für Reize mit kontrastreichen Kanten bestimmter Orientierungen, die gewöhnlich die Grenzen von Objekten markieren. Bestimmte Zellen antworten bevorzugt auf Reize mit einer bestimmten Orientierung, wobei ähnliche Winkel in nebeneinanderliegenden Hirnbereichen verarbeitet werden.

Für die Studie verwendeten die Forscher hochfrequente TMS und verglichen, wie Nervenzellen vorher und nachher auf Bildreize mit einer bestimmten Kantenorientierung reagierten. Das Ergebnis: Die Nervenzellen antworteten nach der Magnetstimulation variabler; die Präferenz für einen bestimmten Winkel war also nicht mehr so stark ausgeprägt wie vor der TMS. „Man könnte sagen, die Nervenzellen waren nach der TMS-Behandlung für eine Weile unentschlossener und damit offen für neue Aufgaben“, veranschaulicht Dirk Jancke. „Die Behandlung öffnet so ein Zeitfenster für plastische Prozesse.“ (Text: Ruhr Universität Bochum, RUB)

>> vollständige Pressemitteilung RUB

Publikation

Vladislav Kozyrev, Robert Staadt, Ulf Eysel, Dirk Jancke: TMS-induced neuronal plasticity enables targeted remodeling of visual cortical maps, in: PNAS, 2018, DOI: 10.1073/pnas.1802798115

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