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Untersuchung zur Umprogrammierung der zentralen Repräsentation des Musculus quadriceps femoris mit der transkraniellen Magnetstimulation

Autor :Mathias Neumann
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Geistes- Sozial- und Erziehungswissenschaften
Datum :26.11.2007
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00004189
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Im ersten Teil dieser Arbeit wurden die Theorien und deren Umsetzung zum Lernen allgemein und zum motorischen Lernen im Speziellen dargelegt. Dabei wurde ersichtlich, dass es zum Lernprozess noch viele ungeklärte Frage gibt. Es gibt zwar Ansätze wie der von Hebb (1949), der im Wesentlichen auf physiologischen und neurobiologischen Tatsachen und Hypothesen beruht und auch Hypothesen beinhaltet, die den Lernprozess den Bahnungsprozessen im Gehirn zuschreiben. Ein neues Verfahren, welches genau auf diese Theorien eingehen kann, ist die TMS. Hier ist es möglich direkt am Gehirn anzusetzen. Das Ziel dieser Arbeit, die Umprogrammierung der zentralen Repräsentation des Musculus quadriceps femoris durch die TMS, stellt eine Variante des motorischen Lernens dar, die direkt am motorischen Kortex ansetzt. Bei der Anwendung der TMS sind es die zellulär synaptischen Reaktionsweisen der Langzeitpotenzierung (LTP) und der Langzeitdepression (LTD), die durch die gepaarten TMS ausgenutzt werden sollen. Durch die Anwendung der Paarung von Muskelkontraktionen mit TMS auf ihren Kortexarealen wurden bereits erste LTP-artige Effekte am Menschen nachgewiesen. Beim Vergleich von Ergebnissen unterschiedlicher PAS-Experimente mit TMS wurde festgestellt, dass bei der Hälfte der Probanden keine Effekte zu erzielen waren. Dieses Problem zu lösen, war das Ziel der ersten beiden Experimente A und B. Dabei sollte ein Vergleich der Ergebnisse beider Experimente eine Bestimmung von Responder oder Nonresponder Typen bringen. Dazu wurden zwei voneinander unabhängige PAS-Experimente mit TMS durchgeführt. Das Experiment A ist ein PAS-Experiment, bei dem sowohl durch elektrische Stimulation von Handmuskeln als auch mit TMS über den Handbereich des motorischen Kortex gepaart wurde. Die Paarung ergab eine deutliche Erhöhung der Amplitude der motorisch evozierten Potenziale (MEP) des M. abductor pollicis brevis. Beim zweiten Experiment B wurde der M. quadriceps unter isometrischer maximaler willkürlicher Kontraktion (MVC) mit TMS auf den Kortexarealen des Muskels gepaart. Der Vergleich der Ergebnisse von Experiment A und B führte nicht zu der erwünschten Einteilung des jeweiligen Probanden in einen Responder oder Nonresponder, da sich eine Steigerung der MVC oder der MEP-Amplitude bei einigen Probanden nur in einem Experiment feststellen ließ. In gewisser Weise steht das Experiment B, bei dem der M. quadriceps unter maximaler willkürlicher Kontraktion (MVC) mit TMS auf dem dazugehörigen Motorkortexareal gepaart wurde, im Mittelpunkt, da dieses Experiment die globale Arbeitshypothese bestätigt. Durch das PAS Experiment wurde eine Funktionsverbesserung des M. quadriceps in Form einer isometrischen Kraftsteigerung (Drehmoment) erreicht. Experiment C stellt die Fortführung von Experiment B dar. Dabei bestand das Ziel nicht, wie im Experiment B, nur darin eine isometrische Kraftsteigerung zu erreichen, sondern statt dessen eine Dynamische. Es wurde eine dynamische Bewegung in Form einer Extension im Kniegelenk im isokinetischen Kraftmessstuhl mit einem Bewegungsausschlag von 90° bis 30° und einer Winkelgeschwindigkeit von 60°/s durchgeführt. Die Paarung mit TMS wurde bei den Winkeln von 70° und 40° durchgeführt. Es konnten keine bedeutsamen Effekte durch die Paarung festgestellt werden, was das Ziel der Anwendung zur Verbesserung dynamischer, postoperativer Bewegungsabläufe weder bestärkt noch widerlegt, da im Experiment C nur das maximale Drehmoment als Vergleichswert genutzt wurde. Bei dynamischen Abläufen könnten sich andere motorische Fähigkeiten verbessert haben. Hieraus wird ersichtlich, dass an dieser Stelle noch ein immenser Forschungsbedarf bei der dynamischen Paarung von Bewegungen mit TMS besteht.
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Erstellt am :10.07.2008 - 05:51:06
Letzte Änderung :22.04.2010 - 09:13:57
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00004189
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