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Fragestellung: Das Noonan-Syndrom (NS; OMIM 163950) wird durch Genmutationen verursacht, welche zu einer Hyperaktivitat des Ras-Signalwegs fuhren. Aktuelle in-vitro Studien konnten einen Zusammenhang zwischen beeintrachtigter Langzeitpotenzierung (LTP) und einer Hyperaktivitat des Ras-Signalwegs zeigen. Zusatzlich ist die Induktion synaptischer Plastizitat durch gepaarte assoziative Stimulastion (PAS) beim Menschen stark aufmerksamkeitsabhangig. Daher war es Ziel unserer Studie, die synaptische Plastizitat bei gesunden Probanden sowie Patienten mit NS unter verschiedenen Aufmerksamkeitsbedingungen zu untersuchen.

Introduction: It has been shown from invasive epidural recordings that in transcranial magnetic stimulation (TMS) a current in the brain flowing from a posterior to an anterior (p.a.) direction mainly evokes I1, I2 and I3 waves whereas a current flowing from an anterior to a posterior direction mainly evokes I3 waves. This leads to the hypotheses that in p.a. current direction the motor threshold (MT) is lower, motor evoked potentials (MEPs) are higher and latency is shorter than in a.p. direction. The aim of this study was to re-evaluate the inconsistent results in literature by means of a stimulation technique that enabled us to change the current direction without turning the coil. Methods: We investigated n=23 healthy subjects (female: n=12; mean age: 26.2±1.9 years). We recorded the MT, MEP amplitude to target 400µV (SI400µV), MT adapted IO curves and maximum stimulator output (MSO) adapted IO curves in a.p. and p.a. current direction (monophasic waveform) with the P-Stim 160 stimulator (Mag and More, Germany). Results: MT was significantly lower (p=0.003), MEP amplitudes (SI400µV) were significantly higher (p

Hintergrund: Die Wechselwirkungen zwischen neuronale Plastizitat induzierenden Protokollen werden durch die Bienenstock-Cooper-Munroe-(BCM)-Theorie beschrieben, nicht hingegen die im Tierexperiment beschriebene Blockade von Long-Term Potentiation (LTP) und Long-Term Depression (LTD) durch niederfrequente Stimulation. Methoden: Repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) mit einer Frequenz von 0,1Hz wurde vor Paired Associative Stimulatioon (PAS) mit den Interstimulusintervallen 25ms und 10ms durchgefuhrt (n=10 fur PAS_25ms, n=8 fur PAS_10ms). Bei den gleichen Probanden wurde zum Vergleich nur PAS angewendet. Ergebnisse: PAS_25ms fuhrte zu einer Vergroserung der Amplituden motorisch evozierter Potentiale (MEP) von 1,10mV zu 1,82mV (p

Fragestellung: Erfolgreiches motorisches Lernen ist mit der Induktion neuronaler Plastizitat assoziiert. Dieser Zusammenhang wird anhand standardisierter Lernexperimente untersucht. Ziel dieser Studie ist die Optimierung eines in der neurorehabilitativen Forschung weit verbreiteten Ubungsparadigmas durch die Variation der Trainingsintensitat. Probanden und Methoden: 17 gesunde Erwachsene absolvierten ein 60-minutiges Training einer ballistischen Daumenbewegung (Frequenz 0,25Hz) entweder in 6 Ubungseinheiten zu je 10 Minuten (Gruppe 1) oder in 12 Einheiten zu je 5 Minuten (Gruppe 2). Dabei wurde die Maximalbeschleunigung jeder Zielbewegung gemessen. Vor und nach dem Training wurde an jedem Probanden die kortikale Exzitabilitat mittels transkranieller Magnetstimulation in einem Einzel- sowie einem Doppelstimulus-Paradigma untersucht. Ergebnisse: In beiden Trainingsgruppen nahm die Maximalbeschleunigung Zielbewegung durch das Training signifikant zu (von 2,83±0,91 G in der ersten Trainingsminute auf 3,10±0,64 G wahrend der letzten Trainingsminute (Gruppe 1, p=0,012) bzw. von 2,22±0,52 G auf 4,05±1,11 G (Gruppe 2, p=0,012). Dabei erzielten die Probanden in Gruppe 2 einen signifikant hoheren Lernerfolg (p=0,046). Nach dem motorischen Training zeigten beide Trainingsgruppen eine Vergroserung des motorisch evozierten Potentials (MEP) (von 0,48±0,25 mV auf 1,11±0,79 mV (Gruppe 1, p=0,028) bzw. von 0,76±0,56 mV auf 1,68±1,32 mV (Gruppe 2, p=0,012). In keiner der Ubungsgruppen zeigte sich nach dem Training eine signifikante Veranderung in der intrakortikalen Inhibition (ICI) oder Fazilitierung (ICF). Diskussion: Beide Ubungsschemata fuhrten sowohl zu einer Verbesserung auf Verhaltensebene als auch zu einer Erhohung der kortikalen Exzitabilitat. Die Verkurzung der einzelnen Trainingseinheiten bei gleichzeitiger Erhohung ihrer Anzahl fuhrte zu einer signifikanten Steigerung des Lerneffektes. Die erhohte Aufmerksamkeit bei kurzeren Trainingseinheiten und die Konsolidierung des Gelernten durch haufigere Pausen konnten hier ursachlich von Bedeutung sein. Schlussfolgerung: Die Optimierung des Ubungsschemas tragt dazu bei, das Potenzial eines Ubungsparadigmas, Lernerfolg und neuronale Plastizitat zu induzieren, voll auszuschopfen.

Fragestellung: Die Constraint-Induced Movement Therapy (CIMT) ist eine effektive Therapie fur Patienten mit kongenitaler Hemiparese. Wir untersuchten die durch die Therapie induzierten plastischen Veranderungen in der kortikalen Reprasentation der paretischen Hand mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) in Patientengruppen unterschiedlichen Reorganisationstyps nach fruher Hirnlasion. Methoden: Sieben Patienten mit kongenitaler Hemiparese auf Grund eines perinatal erworbenen Infarktes im Stromgebiet der A. cerebri media mit erhaltener kontralateraler Projektion zur paretischen Hand (Gruppe 1, mittleres Alter 16,8 Jahre) und acht Patienten mit einer unilateralen periventrikularen Lasion der weisen Substanz mit ipsilateraler Projektion zur paretischen Hand (Gruppe 2, mittleres Alter 17 Jahre) wurden mittels single pulse TMS untersucht. Vor und nach Intervention (12tagige CIMT, constraint 12h/d, shaping 2h/d) wurde die mittlere Amplitude des MEP uber dem M. flexor pollicis brevis bestimmt. Auf Verhaltensebene wurden die Patienten mit dem Wolf Motor Function Test (WMFT) evaluiert. Ergebnisse: In beiden Gruppen wurde im Abbild des WMFT ein Zugewinn in den motorischen Fahigkeiten der paretischen Hand erreicht. In Gruppe 1 stieg die Amplitude des MEP in der kontralateralen Reprasentation der paretischen Hand (vor Therapie: 0,38±0,22 mV, nach Therapie 1,125±1,0 mV, p=0,043) wahrend sich in Gruppe 2 ein Abfall des MEP in der ipsilateral reorganisierten motorischen Reprasentation der paretischen Hand (vor Therapie: 0,90±0,79 mV, nach Therapie 0,41±0,41 mV, p=0,036) zeigte. Schlussfolgerungen: Bei beiden Formen unterschiedlicher kortikospinaler Reorganisation wurden nach CIMT plastische Veranderungen innerhalb der motorischen kortikalen Reprasentation der paretischen Hand mittels TMS nachgewiesen. Damit gehen funktionell-motorische Verbesserungen der paretischen Hand nach CIMT einher mit einem veranderten Aktivierungsmuster in sich aus funktioneller Sicht entsprechenden Hirnregionen. Die Richtung des neuromodulatorischen Effektes unterscheidet sich jedoch in Abhangigkeit vom cortikospinalen (Re-)organisationsmuster.