Pharmako-TMS-EEG: Etablierung eines neuen Tools zur Messung kortikaler Erregbarkeit beim Menschen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das aktuelle Projekt hat unser Verständnis der Physiologie der durch transkranielle Magnetstimulation (TMS) hervorgerufenen und mittels Elektroenzephalographie gemessenen Hirnantworten (TMS-evozierte EEG Potenziale) befördert. Dies gelang durch die pharmakologische Charakterisierung dieser Antworten. Die Hauptergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Das P25-Potenzial (positives Potenzial 25 ms nach TMS Puls) wird durch spannungsabhängige Natriumkanäle reguliert. Carbamazepin, ein Blocker dieser Kanäle, reduzierte die P25-Amplitude. 2. Die Amplitude des N45-Potenzials wurde durch den N-Methyl-D-Aspartat Rezeptor Antagonisten Dextromethorphan erhöht. Zusammen mit der bereits vorbekannten amplitudenerhöhenden Wirkung von positiven Modulatoren am GABAA Rezeptor (Benzodiazepine) wurde somit deutlich, dass das N45-Potenzial durch die Balance erregender glutamaterger und hemmender GABAAerger Neurotransmission reguliert wird. 3. Die Amplitude des P70-Potenzials wurde spezifisch durch den glutamatergen AMPA Rezeptor Antagonisten Perampanel reduziert. Das könnte besondere Bedeutung für bestimmte Epilepsien (juvenile myoklonische Epilepsie) haben, bei denen die Amplitude des P70-Potenzials pathologisch gesteigert ist. 4. Blocker spannungsabhängiger Natriumkanäle (Carbamazepin) reduzieren auch späte TMS-evozierte EEG Potenziale (P180). Zusammenfassend wurden die Ziele dieses Projektes vollständig erreicht. Die pharmakologische Charakterisierung der TMS-evozierten EEG Potenziale wird wesentlich dazu beitragen, die Messung dieser Potenziale bei neuropsychiatrischen Erkrankungen mit pathologisch veränderter Erregbarkeit oder Konnektivität in Hirnnetzwerken zukünftig mit einem deutlich verbesserten pathophysiologischen Verständnis zu verbinden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
(2019) Effects of antiepileptic drugs on cortical excitability in humans: A TMS-EMG and TMS- EEG study. Hum Brain Mapp 40:1276-1289
Darmani G, Bergmann TO, Zipser C, Baur D, Müller-Dahlhaus F, Ziemann U
-
(2019) Pharmacophysiology of TMS-evoked EEG potentials: A mini-review. Brain Stimul 12:829-831
Darmani G, Ziemann U
-
(2019) TMS-EEG signatures of glutamatergic neurotransmission in human cortex
König F, Belardinelli P, Liang C, Desideri D, Müller-Dahlhaus F, Gordon PC, Zipser C, Zrenner C, Ziemann U
