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Hamburg, Carl von Ossietzky

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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-85473
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8547/


Single Session tDCS moduliert somatosensorische Modalitäten im Rahmen der Quantitativen Sensorischen Testung und der Beurteilung der Schmerzhaftigkeit von überschwelligen Schmerzreizen nicht

Single Session tDCS neither changes somatosensory parameters of the Quantitative Sensory Testing nor rating of suprathreshold heat pain

Ferbert, Amelie

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SWD-Schlagwörter: Schmerz , Hirnstimulation
Freie Schlagwörter (Deutsch): transcranielle Gleichstromstimulation , Motorcortex , QST , Quantitative Sensorische Testung , M1
Freie Schlagwörter (Englisch): tDCS , neuromodulation , pain , transcraniell direct current stimulation , quantitativ sensory testing
Basisklassifikation: 44.52
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: May, Arne (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 05.04.2017
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 19.06.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Für transkranielle Gleichstromstimulation konnte in zahlreichen Studien eine Modulation der kortikalen Erregbarkeit nachgewiesen werden. Einige klinische Studien demonstrierten eine Schmerzreduktion bei chronischen Schmerzerkrankungen durch anodale tDCS über dem Motorkortex. Auch experimenteller Schmerz soll nach Anwendung von tDCS abnehmen, jedoch sind die Ergebnisse hinsichtlich Stimulationsparametern und –polarität weniger einheitlich. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, die Auswirkungen anodaler und kathodaler tDCS auf die Parameter der Quantitativen Sensorischen Testung (QST) und auf repetitive überschwellige Hitzereize, die klinische Schmerzen simulieren, an gesunden Probanden zu untersuchen.
In dieser plazebokontrollierten einfach verblindeten Crossover-Studie wurden 17 gesunde Freiwillige an 6 verschiedenen Tagen mit anodaler, kathodaler und sham-tDCS (1 mA über 15 Minuten) über dem primären Motorkortex behandelt. Vor und nach der Stimulation erhielten sie jeweils an 3 Terminen eine standardisierte Prüfung ihres sensorischen Nervensystems (QST) und ein etabliertes Hitzeschmerzparadigma. Die Outcome-Parameter der Untersuchungen waren die Wahrnehmungs- und Schmerzschwellen für verschiedene sensorische Qualitäten (Kälte-, Wärme-, Berührungs-, Vibrations-, Druck und mechanische Reizempfindung) sowie die empfundene Schmerzintensität auf einer visuellen Analogskala (0-100).
Es konnte in einer Varianzanalyse mit Meßwiederholungen kein statistisch signifikanter Unterschied der Schmerzintensität zwischen den verschiedenen Stimulationsmodalitäten (anodale, kathodale und sham-tDCS) vor und nach tDCS festgestellt werden. Die Wahrnehmungs- und Schmerzschwellen blieben ebenfalls unverändert.
Die 15-minütige Stimulation mit 1 mA Gleichstrom bei gesunden Probanden stellte sich als nicht ausreichend heraus, um die Wahrnehmung von sensorischen Reizen oder überschwelligen Schmerzreizen zu beeinflussen. Eine mögliche Erklärung dafür liegt in der Sensibilisierung und damit dominanten modulierenden Wirkung der überschwelligen Hitzeschmerzreize. Aktuelle Meta-Analysen der relevanten Studien über Gleichstromstimulation des Motorkortex bestätigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit.
Es sind weitere Studien mit wiederholter Anwendung von tDCS notwendig, sei es repetitiv über mehrere Tage, in höherer Stimulationsintensität und / oder als weiterentwickelte tDCS Anwendung (z.Bsp. HD-tDCS), um die Frage klären zu können, unter welchen Bedingungen tDCS über dem Motorkortex die Schmerzempfindung beeinflussen kann.
Kurzfassung auf Englisch: Numerous studies proved transcranial direct current stimulation (tDCS) as an effective intervention to modulate cortical excitability. A few clinical studies demonstrated an analgesic impact by the use of anodal tDCS of the motor cortex on patients with chronic pain disorder. Experimental pain is supposed to decrease by anodal tDCS, but the results of the literature available differed regarding parameter and polarity of the stimulation. Therefore the present study shall investigate the effect of anodal and cathodal tDCS of the motor cortex on the quantitative sensory testing (QST) and suprathreshold heat pain simulating clinical pain.
This single-blind crossover study applied anodal, cathodal and sham tDCS (1mA for 15 minutes) on 17 healthy volunteers at 6 different days. The quantitative testing (QST) and a well-established heat pain paradigm respectively were administered at 3 sessions before and after cortical stimulation. The variables of outcome were the detection and pain thresholds of different sensory qualities (cold, warm, contact, vibration, pressure and mechanical sensation) and the assessment of repetitive suprathreshold heat pain using a visual analog scale (VAS 0-100).
There could not be detected any statistical significant effect by the intervention of tDCS using a two-way repeated measures analysis of variance. Neither was there a difference between the pain intensity across the stimulation modalities of tDCS (anodal, cathodal or sham), nor did the cortical stimulation modify detection or pain parameters.
15 minutes of 1 mA tDCS failed to modulate the perception of simple sensory stimuli and suprathreshold heat pain. A dominant modulation effect of the sensitization within the suprathreshold heat pain paradigm is a potential explanation for this outcome. The results of the present study are confirmed in current meta-analysis of relevant papers about tDCS of the motor cortex.
Further studies with repetitive applications of tDCS, in higher intensity or as refined versions of tDCS (e.g. HD-tDCS), are necessary to resolve the question on which condition tDCS of the motor cortex could modulate pain perception.

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