Lasting effects of transcranial direct current stimulation on the inducibility of synaptic plasticity by paired-associative stimulation in humans
Vestring et al., 2024. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.
- Ziel: In der Studie wurde der Einfluss verschiedener tDCS-Paradigmen auf die Langzeitpotenzierung (LTP)-ähnliche Plastizität beim Menschen systematisch untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Stimulationsdauer, der Wiederholungsfrequenz und aufeinanderfolgenden Kombinationen wechselnder Polaritäten als zugrunde liegende Merkmale lag.
- Methoden: Sechs Stunden nach der Anwendung verschiedener tDCS-Protokolle wurden die Amplitudenänderungen der motorisch evozierten Potenziale (MEP) als Reaktion auf eine gepaarte assoziative Stimulation (PAS) gemessen. Insgesamt nahmen 36 gesunde Probanden an der Studie teil, die randomisiert in drei Gruppen mit unterschiedlichen Stimulationsprotokollen eingeteilt wurden (jeweils N = 12).
- Ergebnisse: Die tDCS zeigte 6 Stunden nach der Stimulation anhaltende modulierende Effekte auf die Induzierbarkeit einer LTP-ähnlichen Plastizität im motorischen Kortex des Menschen. Eine tDCS mit der Anode auf dem primären motorischen Kortex führte nach der PAS-Induktion zu einer signifikanten Erhöhung der MEP-Amplituden. Weitere Analysen zeigten, dass die Dauer eines einzelnen Stimulationsblocks für die Wirksamkeit der Effekte von größerer Bedeutung ist als repetitive Protokolle.
- Schlussfolgerungen: Die tDCS ist in der Lage, dauerhafte Veränderungen in der Fähigkeit des Gehirns hervorzurufen, auf zukünftige Reize zu reagieren. Insbesondere lassen sich Auswirkungen auf die Induzierbarkeit von LTP-ähnlicher Plastizität möglicherweise nur mit spezifischen Tests wie dem PAS nachweisen und könnten andernfalls übersehen werden. Verfeinerte tDCS-Protokolle sollten sich auf höhere Stromstärken und längere Dauer einzelner Stimulationen konzentrieren, anstatt komplexe wiederholte Stimulationsschemata anzuwenden.
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