Die Wirkung der transkraniellen Gleichstromstimulation des somatosensorischen Bereichs auf die motorische Leistung der oberen Extremitäten

60 gesunde Probanden werden nach dem Zufallsprinzip einer von drei Gruppen zugeteilt: (a) 15-minütige hochauflösende transkranielle Gleichstromstimulation (HD-tDCS) am primären somatosensorischen Kortex (S1) mit einer Intensität von 1 Milliampere (mA) (HD -tDCS S1); (b) 15 min HD-tDCS auf primärem Motorkortex (M1) mit einer Intensität von 1 mA (HD-tDCS M1); und (c) 15 Minuten Schein-HD-tDCS (HD-tDCS-Schein).

Die Stimulation wird nicht-invasiv unter Verwendung eines M x N 9-Kanal hochauflösenden transkraniellen elektrischen Stromstimulators von Soterix Medical (New York, NY) verabreicht. In der HD-tDCS S1-Gruppe zielt die anodische Stimulation auf den rechten postzentralen Gyrus. In der HD-tDCS M1-Gruppe zielt die anodische Stimulation auf den rechten primären motorischen Kortex (Brodmann-Bereich 4). Die Position der Elektroden wird basierend auf der Gehirnmodellierungssoftware HD-Targets (Soterix Medical, New York, NY) platziert.

Tests (motorische und sensorische Aufgaben): Der nicht dominante linke Arm wird getestet. Motorische Aufgabe: Die Probanden führen auf dem Grafiktablett eine sequentielle Punkt-zu-Punkt-Bewegungsaufgabe aus. Zunächst müssen die Teilnehmer 3 Sequenzen fehlerfrei durchführen, um sich mit dem Aufbau, der Aufgabe und dem Ablauf vertraut zu machen. Dann führen sie den Vortest durch, der aus zwei Blöcken mit 6 Sequenzen besteht, d. h. 12 Sequenzen, mit einer Pause von 30 Sekunden zwischen den Blöcken. Zwei Minuten nach Beginn der entsprechenden Stimulation führen sie 2 Blöcke mit 6 Sequenzen durch (identisch mit dem Vortest). Nach Abschluss der tDCS-Stimulation führen die Teilnehmer einen Post-Test durch, der ebenfalls identisch mit dem Pre-Test ist. Es werden drei Ergebnismaße verwendet: Bewegungszeit (s), Reaktionszeit (s) und geradlinige Abweichung (cm) der Greifbewegungen. Sensorische Aufgaben: Diskriminative Aufgabe (Zwei-Punkte-Orientierungsdiskriminierung) und Propriozeptionsaufgabe werden eingeschlossen. Die sensorischen Aufgaben werden mit verbundenen Augen durchgeführt. Bei der Unterscheidungsaufgabe gibt der Experimentator mit einem zweizinkigen Instrument in Abständen von 2,3,4,5 mm einen Stimulus an das distale Fingerglied der Finger 2 und 5 der linken Hand ab. Der Stimulus wird entweder quer oder nach unten ausgerichtet (insgesamt 16 Stimuli). Die Probanden werden gebeten, die Ausrichtung der Stimulation zu identifizieren. Das Ergebnismaß ist der Prozentsatz der richtigen Antworten. Bei der propriozeptiven Aufgabe führen die Probanden auf dem Grafiktablett eine Punkt-zu-Punkt (Ziel)-Bewegungsaufgabe in eine Richtung aus. Die Aufgabe umfasst 20 Bewegungen, 10 passive Bewegungen und 10 aktive Bewegungen. Nach jeder passiven Bewegung mit verbundenen Augen wird der Proband aufgefordert, eine ähnliche aktive Bewegung auszuführen. Zunächst werden die Teilnehmer gebeten, vier Bewegungen auszuführen, um sich mit dem Aufbau vertraut zu machen (die ersten beiden Bewegungen sind passive und aktive Bewegungen mit offenen Augen, und die folgenden zwei Bewegungen sind passive und aktive Bewegungen mit verbundenen Augen). Das Ergebnismaß ist der Endpunktfehler (cm), der der Abstand zwischen dem Ziel und dem tatsächlichen Ankunftsort ist.