Transkranielle magnetische Kortexstimulation bei Multipler Sklerose: Antworten einzelner motorischer Einheiten in entspannten Handmuskeln

Summary

To assess corticospinal tract function in multiple sclerosis, the effect of transcranial magnetic cortex stimulation (TMS) on discharge characteristics of single motor units (SMU) was investigated. SMU-discharges in relaxed hand muscles were evaluated by post-stimulus-time-histograms (PSTH, bin width: 0.2 ms, concentric needle recordings). TMS was performed with threshold intensities. The SMUs activated by TMS in the relaxed muscles were also the first being recruited during slight tonic contraction in the patients and normal subjects. In comparison to normals (12 SMUs), the patients (9 SMUs) showed a higher cortical excitation threshold for the activation of SMUs (59.7 vs. 40.8 % of maximal stimulator output), a prolonged latency of the first (36.7 vs. 27.0 ms) and the second discharge peak in the PSTH (42.2 vs. 27.8 ms) and a prolonged inter-peak-interval between these two peaks (2.4 vs. 1.5 ms) whereas the average number of peaks was the same in normal subjects and patients (1.4 peaks). The results hint at an impaired transcranial activation of even the best voluntarily activated SMUs. However, the observed changes of temporo-spatial summation of transcranially elicited descending excitation in multiple sclerosis were not specific when compared with the findings of different authors in other diseases of corticospinal tract neurons.

Zusammenfassung

Um die Funktionsstörung kortikospinaler Verbindungen bei Multipler Sklerose genauer zu untersuchen, wurden mittels transkranieller magnetischer Kortexreizung ausgelöste Antworten von neun einzelnen motorischen Einheiten bei neun Patienten mit schubförmigem Krankheitsverlauf mit denen von zwölf gesunden Probanden (zwölf Einheiten) verglichen. Das Entladungsverhalten der mit Nadelelektroden vom M. interosseus dorsalis I der Hand abgeleiteten Einheiten wurde in Muskelruhe nach Kortexstimulation mit Schwellenreizstärken anhand von Post-Stimulus-Intervall-Histogrammen ausgewertet. Die in Muskelruhe abgeleiteten Einheiten wurden bei leichter tonischer Anspannung als erste Einheiten rekrutiert und waren bei den Patienten die am besten willkürlich ansteuerbaren früh rekrutierten Einheiten. Im Vergleich zu Gesunden war die Reizschwelle dieser Einheiten höher (59,7 vs. 40,8 % maximale Reizstärke), die Latenz des ersten (36,7 vs. 27,0 ms) und insbesondere des zweiten Gipfels länger (42,2 vs. 27,8 ms) und das Intervall zwischen dem ersten und zweiten Entladungsgipfel länger (2,4 vs. 1,5 ms), jedoch die Zahl der Entladungsgipfel im Mittel gleich (n = 1,4 Gipfel). Bei den Patienten ließ sich somit eine veränderte transkranielle Aktivierbarkeit der willkürlich noch am besten ansteuerbaren einzelnen Einheiten anhand einer gestörten Erregungssummation an den Einheiten nachweisen, die jedoch unspezifisch ist und keine ätiologische Zuordnung erlaubt.

Key words:

Magnetic motor cortex stimulation - Responses of single motor units - Multiple sclerosis