Klinische und neurophysiologische Wirkungen von tDCS auf den visuellen und motorischen Kortex bei Migräne (MIRAGE)

Kopfschmerzerkrankungen kommen recht häufig vor. In der Global Burden of Disease Study 2016 war Migräne die zweithäufigste Ursache für Behinderungen insgesamt und die häufigste Krankheit, die zu Behinderungen bei jungen Erwachsenen (15–49 Jahre) führte. Bei häufigen oder schweren Migräneattacken werden pharmakologische Wirkstoffe eingesetzt, um die Häufigkeit von Migräneattacken zu reduzieren. Standardbehandlungen zur Migräneprophylaxe zeigen entweder eine geringe Wirksamkeit oder unerwünschte Nebenwirkungen, und die meisten von ihnen sind für andere Krankheiten und nicht für Migräne zugelassen. Darüber hinaus zögern einige Migränepatienten, sich für eine medikamentöse Behandlung zu entscheiden. Auch die Compliance mit diesen Behandlungen ist in der Gruppe, die Medikamente einnimmt, recht gering. Kürzlich eingesetzte Behandlungen mit monoklonalen Antikörpern gegen das Calcitonin-Gen-verwandte Peptid (CGRP) sind recht teure Behandlungen. Daher besteht weiterhin Bedarf an einer wirksamen, verträglichen und erschwinglichen prophylaktischen Behandlung von Migräne.

Migräne ist komplex, betrifft mehrere Schaltkreise sowohl des zentralen als auch des peripheren Nervensystems und weist eine noch unklare Pathophysiologie auf. Die trigeminovaskuläre Aktivierung ist das Schlüsselereignis von Migräneschmerzen und hängt hauptsächlich mit dem peripheren Nervensystem zusammen, aber auch das zentrale Nervensystem spielt eine Rolle bei der Entstehung und Wahrnehmung von Migräne. Die Großhirnrinde von Migränepatienten reagiert überempfindlich (übererregbar) auf äußere Reize, was möglicherweise auf eine veränderte funktionelle Konnektivität in subkortikalen Strukturen, einschließlich des Thalamus, zurückzuführen ist. Diese daraus resultierende „thalamo-kortikale Dysrhythmie“ und Veränderungen der Erregbarkeit können mit nicht-invasiven Neuromodulationstechniken wie der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) und der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS) kontrolliert werden.

Die nicht-invasive Neuromodulation wird bei verschiedenen Formen primärer Kopfschmerzen eingesetzt und empfiehlt sich als leicht anwendbare Methode sowohl bei episodischer als auch bei chronischer Migräne. Bisher wurden von der FDA nur transkranielle Einzelimpuls-Magnetstimulation (sTMS), Vagusnervstimulation (VNS) und supraorbitale Neurostimulation für die Behandlung von Migräne zugelassen. Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS; Gleichstromstimulation) ist eine elektrische Stimulationsmethode zur nicht-invasiven Hirnstimulation, bei der ein schwacher elektrischer Strom von etwa 2 Milliampere über zwei Kopfhautelektroden mit einem tragbaren batteriebetriebenen System angelegt wird. tDCS ist eine elektrische Stimulationstechnik, bei der über Oberflächenelektroden Gleichstrom niedriger Amplitude an den Schädel angelegt wird und dadurch die neuronale Gehirnaktivität moduliert wird. Der angelegte Strom verändert das transmembranäre neuronale Potenzial und beeinflusst somit den Grad der Erregbarkeit. Abhängig von der Polarität der aktiven Elektroden kann tDCS die kortikale Erregbarkeit erhöhen oder verringern. Es wurde gezeigt, dass tDCS Veränderungen der neuropsychologischen und motorischen Aktivität im Gehirn auslöst. Protokolle mit variabler Sitzungsanzahl (1–20 Tage), die auf verschiedene gezielte Hirnregionen angewendet werden, liefern vielversprechende Ergebnisse bei Schmerzsyndromen, indem sie schmerzbezogene Signalwege auf verschiedene Weise regulieren. Es wurde bereits gezeigt, dass die Stimulation des motorischen Kortex mit tDCS Schmerzen bei Patienten mit traumatischer Rückenmarksverletzung und anderen chronischen Schmerzsyndromen, einschließlich Fibromyalgie, lindert. Migränepatienten reagieren häufig überempfindlich auf Schmerzen. Eine Behandlung, die auf Bereiche des Gehirns abzielt, die an der Schmerzerfahrung beteiligt sind, kann auch dazu beitragen, die Schmerzen bei Migränepatienten zu lindern. Nach den Ergebnissen der systematischen Überprüfung und Metaanalyse bisher durchgeführter Studien; tDCS wurde als wirksame und zuverlässige Methode bewertet, die Migränesymptome durch Aktivierung des motorischen Kortex oder durch Aktivierung/Hemmung des visuellen Kortex verbessern kann. Darüber hinaus ist eine tDCS-Behandlung, die tagelang über einen Zeitraum von 4 Wochen oder länger wiederholt wird, wirksam bei der Verringerung der Schwere der Migräneschmerzen und der Anfallsdauer. Der Nutzen von tDCS kann nach Abschluss der letzten tDCS-Sitzung noch mindestens 4 Wochen anhalten. Sowohl die anodische als auch die kathodische Stimulation wurden als wirksam zur Verringerung der Schwere der Migräneschmerzen bewertet. Das hier vorliegende Studienprotokoll zielt darauf ab, ein einzigartiges Protokoll mit gleichzeitiger anodischer Stimulation des motorischen Bereichs und kathodischer Stimulation des visuellen Kortex zu testen. In den bisher durchgeführten Metaanalysen; In zukünftigen klinischen Studien mit tDCS bei Migräne wird auch die Bedeutung der gleichzeitigen Messung der neuronalen Aktivität mittels EEG oder fMRT (funktionelle Magnetresonanztomographie) betont, um die zugrunde liegenden Wirkmechanismen besser zu verstehen. Elektrophysiologische Techniken wie die quantitative Elektroenzephalographie (qEEG) liefern wichtige Informationen über die Gehirnfunktion im Ruhezustand und während sensorischer Stimulation. Eine große Menge an Daten hat das Vorhandensein einiger Erregbarkeitsveränderungen im okzipitalen Kortex während der interiktalen Periode von Migränepatienten gezeigt. Während einige Studien eine Übererregbarkeit gezeigt haben, konnten nur wenige Studien eine Abnahme der okzipitalen Erregbarkeit dokumentieren. Dieser Anstieg der okzipitalen Erregbarkeit wurde kürzlich als Hemmungsphänomen erkannt, und im letzten Jahrzehnt wurde ein neuer Begriff „Hyperreagibilität“ bei Migräne verwendet. Diese Übererregbarkeit wurde in vielen neurophysiologischen und bildgebenden Studien als Verlust der Gewöhnung an wiederkehrende Reize nachgewiesen. Die Spektralanalyse verschiedener Frequenzbänder des qEEG hilft uns eindeutig, die intrinsische Aktivität des Gehirns von Migränepatienten zu verstehen. Unterschiede in der Spitzenlatenz, der Amplitude und der Synchronisation der EEG-Frequenzbänder als Reaktion auf sensorische Stimulation wurden bei Migränepatienten im Vergleich zu gesunden Probanden berichtet. In dieser Studie ist geplant, in den folgenden Monaten vergleichende Auswertungen mit EEG-Aufzeichnungen vor und nach gleichzeitiger Stimulation des motorischen Kortex und des visuellen Kortex durchzuführen. Auf diese Weise wird der Zusammenhang zwischen anodischer und kathodischer transkranieller Gleichstromstimulation und unterschiedlichen Frequenzbändern im Okzipitalbereich durch den Vergleich der aktiven Behandlungs- und Scheingruppen ermittelt.

Übersichtsstudien und aktuelle Studien aus unserem Land haben gezeigt, dass die tDCS-Behandlung sowohl in der Kurz- als auch in der Langzeitnachsorge eine wirksame und sichere prophylaktische Behandlung bei Migränepatienten mit Allodynie darstellt. Um in diesem Bereich bessere klinische Beweise zu erhalten, wie in der 2018 durchgeführten Cochrane-Analyse hervorgehoben; Es sind randomisierte kontrollierte Studien mit größeren Stichproben und klinisch aussagekräftigen Langzeitergebnissen erforderlich. In diesen Studien ist geplant, die klinische Wirkung einer Protokollkombination, die sich als besonders wirksam erwiesen hat, in der Prophylaxe bei Migränepatienten in einer großen Stichprobengruppe zu testen und gleichzeitig ihre neurophysiologischen Reaktionen in Verum- und Scheingruppen zu evaluieren.