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Prof. Dr. Jens Haueisen

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TMS - Labor

Transkranielle Magnetfeldstimulation (TMS) ist eine innovative Technologie mit vielversprechenden Einsatzmöglichkeiten in der Diagnostik und Therapie diverser neurologischer und psychischer Erkrankungen wie Depressionen, Parkinson oder Schizophrenie. Das im Labor installierte TMS-Komplettsystem ermöglicht computergesteuerte Positionierung mit integrierter Bewegungskompensation und damit eine (sub)millimetergenaue Stimulation des Patienten oder Probanden. Neuronavigation, real-time Aktivitätsvorhersage sowie die gleichzeitige Überwachung physiologischer Parameter (z.B. EEG) komplettieren das System, das aus insgesamt 4 Teilsystemen besteht:

TMS-System:
Firma und Modell: Magstim, Rapid2

Mit Hilfe dieses TMS Systems können unterschiedliche Stimulationsparadigma realisiert werden (Einzelimpulse oder repetitiver Modus), wobei primär die Frequenz und die Anzahl der Stimulationsimpulse variiert werden (Stimulation mit bis zu 100Hz möglich). Die Stärke des Magnetfeldes kann prozentual variiert werden (0%-100%) und ist von der verwendeten Stimulationsspule abhängig (zwischen 0,7-3,5T).



Robotersystem:
Firma und Modell: Adept, Viper-Roboter s850

Bei diesem Roboter handelt es sich um einen Sechs-Achsen-Roboter welcher im Rahmen seines Arbeitsbereichs in der Lage ist, eine beliebige Position schnell, hochgenau (Submillimeter) und reproduzierbar anzufahren. Der Roboter wird genutzt, um die Stimulationsspule zu positionieren.

 

EEG-System:
Firma und Modell: ANT, asa-lab

Es handelt sich um ein System zur Messung des Elektroenzephalogramms mit einer Abtastfrequenz von bis zu 2048 HZ und bis zu 256 Kanälen. Durch dieses kann parallel zur Stimulation das EEG gemessen werden, wodurch Aussagen zur Wirkung der Stimulation auf die Gehirnfunktionalität getroffen werden können.



Navigationssystem:
Firma und Modell: ANT, Visor 3D Neuro Navigation

Kernstück dieses Systems bildet eine Infrarotkamera (NDI Spectra), welche die Position von Infrarotlicht reflektierenden Markern berechnen und tracken kann (ebenfalls submillimetergenau). Mit Hilfe des Kamerasystems werden sowohl die genaue Position des Roboters als auch die der Spulen bestimmt und kontinuierlich überwacht. Parallel befinden sich am Kopf des Patienten reflektierende Marker, so kann mit Hilfe der mitgelieferten Software der Roboter so angesteuert werden, dass er die Spule an die richtige Position des Patientenkopfes fährt und bei Kopfbewegung nachführt. Damit wird eine ortsgenaue Stimulation gewährleistet.

Einsatzfelder:

Die Anwendungsbereiche für TMS sind sehr vielseitig. Sie wird sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Praxis seit Jahren erfolgreich eingesetzt. Generell ermöglicht es die TMS, das Gehirn zu stimulieren, ohne chirurgisch Elektroden einführen zu müssen.

Diagnostik: Die Reizung des motorischen Kortex mit Einzelimpulsen führt zur Auslösung von motorisch evozierten Potentialen, welche dann zum entsprechenden Gliedmaß (Arm, Finger, Bein) weitergeleitet werden. Viele neurologische Krankheiten wie z.B. Multiple Sklerose oder Medikamente/ Drogen beeinflussen diese Weiterleitung. Mit Hilfe der TMS können nun gezielt derartige Störungen untersucht werden.

Therapie: Die repetitive TMS kann die Aktivität bestimmter Gehirnareale fördern oder hemmen. Dies wird zum Beispiel genutzt, um in längeren Therapiesitzungen Depressionen und Schizophrenie zu behandeln.

Forschung: Peripher werden am Median-Nerven des rechten Armes magnetische Stimulationen durchgeführt und parallel Multikanal-EEG-Signale aufgezeichnet, um sogenannte somatosensorisch evozierte Potentiale (SEPs) im Gehirn der Probanden zu messen. Im Bereich der transkraniellen Stimulation mittels TMS wird der Einfluss der Lagerung des Probanden auf die Wirksamkeit der magnetischen Stimulation näher analysiert.