Wirkung der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation auf die Gehirnaktivität im Ruhezustand bei Schizophrenie

Hintergrund. Der Unterforscher Dr. Mennemeier hat die repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) verwendet, um die Phantomschallwahrnehmung bei Patienten mit Tinnitus zu behandeln. Der Principal Investigator (PI), Dr. Messias, will sich nun mit Dr. Mennemeier und James, um zu erfahren, wie rTMS die Phantomschallwahrnehmung bei Schizophrenie beeinflusst. rTMS hat sich bereits als wirksame Behandlung sowohl für Tinnitus als auch für Schizophrenie erwiesen. rTMS ist eine nicht-invasive Methode der regionalen Hirnstimulation, die die Phantomschallwahrnehmung bei 50 % der Personen mit Tinnitus und Schizophrenie vorübergehend signifikant reduzieren kann. Diese Studie geht weiter als frühere Untersuchungen, indem sie analysiert, wie unterschiedliche Frequenzen von rTMS nicht nur auditive Halluzinationen (AH) bei Schizophrenie, sondern auch die Gehirnkonnektivität bei Schizophrenie beeinflussen. Die Forscher wollen herausfinden, ob rTMS die AH verringert, indem es die Gehirnkonnektivität normalisiert. Während sich diese Studie auf schizophrene Probanden mit AH konzentriert, ist das Design der laufenden Arbeit zu Tinnitus sehr ähnlich, sodass die Ergebnisse vergleichbar sein werden.

Tinnitus und AH bei Schizophrenie sind weit verbreitete und beeinträchtigende Störungen der Geräuschwahrnehmung. Den Forschern fehlt es an Verständnis für die genauen Mechanismen dieser Erkrankungen. Interessanterweise sprechen die Symptome beider Erkrankungen auf eine Weise positiv auf rTMS des temporalen Kortex an, die dem heutigen Verständnis der Natur dieser Symptome und der Art und Weise, wie rTMS zu ihrer Verbesserung wirken sollte, widerspricht. Zum Beispiel ist die Wahrnehmung von Phantomgeräuschen sowohl bei Tinnitus als auch bei Schizophrenie mit maladaptiver Hyperaktivität der auditiven Verarbeitungsregionen des temporalen Kortex verbunden; Es wird jedoch immer deutlicher, dass diese pathologischen Veränderungen allein nicht ausreichen, um die ausgeprägte Aufdringlichkeit und negative emotionale Wertigkeit der Symptome bei jeder Störung zu erklären. Daher liegt ein Hindernis für das Verständnis dieser Störungen darin, zu verstehen, wie Veränderungen im auditorischen Kortex mit Veränderungen in anderen kortikalen Regionen synchronisiert sind, die Wahrnehmung und Emotionen regulieren. Außerdem hat die Entscheidung, welche rTMS-Frequenz zur Behandlung der Phantomschallwahrnehmung anzuwenden ist, derzeit keine feste theoretische oder empirische Grundlage. Wohingegen Niederfrequenz-rTMS traditionell verwendet wurde, basierend auf zeitgenössischen Modellen, um Hyperaktivität im auditiven Kortex zu "inhibieren"; Hochfrequenz-rTMS, die einen gegenteiligen Effekt auf die neuronale Verarbeitung hervorrufen sollte, wirkt nicht nur symptomlindernd, sondern kann für manche Patienten effektiver sein als Niederfrequenz-rTMS. Daher sind aktuelle Modelle zur Erklärung, wie die Frequenz von rTMS die neuronale Aktivität unmittelbar nach der Stimulation beeinflusst, unzureichend, um zu erklären, wie niedrige und hohe Frequenzen von rTMS die Wahrnehmung von Phantomgeräuschen für Tage, Wochen und Monate nach einer einzigen Behandlung abschwächen können.

Hypothese. Die Forscher schlagen vor, dass die Wahrnehmung von Phantomgeräuschen bei Schizophrenie aus einem Ungleichgewicht erregender und hemmender neuronaler Prozesse in auditiven Netzwerken und aus synchronisierten, maladaptiven Veränderungen in verbundenen Gehirnregionen resultiert, die Wahrnehmung und Emotion regulieren. Die Behandlung des auditiven Kortex mit repetitiver externer Magnetstimulation kann die Wahrnehmung von Phantomgeräuschen und Stress verringern, indem die maladaptive Reorganisation des Gehirns umgekehrt wird, die durch diese zugrunde liegenden neuronalen Ungleichgewichte in Gang gesetzt wird.