Untersuchung der Modulierbarkeit von sensorischen Schmerzschwellen durch schwache transkranielle Gleichstromstimulation

Modulatory effects of transcranial direct current stimulation on acute pain perception

by Ferdinand Hillers
Doctoral thesis
Date of Examination:2012-08-15
Date of issue:2012-08-21
Advisor:Prof. Dr. Andrea Antal
Referee:Prof. Dr. Andrea Antal
Referee:PD Dr. Goran Pavlakovic
Referee:Prof. Dr. Knut Brockmann
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1600

 

 

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Abstract

English

Invasive stimulation of the motor cortex has been used for years to alleviate chronic intractable pain in humans. In our study, we have investigated the effect of transcranial direct current stimulation (tDCS), a non-invasive stimulation method, for manipulating the excitability of the primary motor cortex (M1) on acute pain perception induced by Tm:YAG laser. The amplitude of the N1, N2, and P2 LEP components of 16 healthy volunteers were evaluated prior to and following anodal, cathodal, and sham stimulation of the primary motor cortex. In a separate experiment subjective, pain rating scores of 16 healthy subjects in two perceptual categories (warm sensation, mild pain) were also analyzed. Cathodal tDCS significantly reduced the amplitude of N2 and P2 components compared with anodal or sham stimulation. However, neither of the tDCS types modified significantly the laser energy values necessary to induce moderate pain. In a separate experiment, cathodal stimulation significantly diminished mild pain sensation only when laser-stimulating the hand contralateral to the side of tDCS, while anodal stimulation modified warm sensation.
Keywords: laser eveozierte Potentiale

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Die invasive Motorkortexstimulation wurde jahrelang verwendet, um chronischen Schmerz beim Menschen zu lindern. In der Studie wurde nun der Effekt der direkten dauerhaften transkraniellen Stimulation (tDCS), einer nichtinvasiven Methode, untersucht, um die Erregbarkeit des primären motorischen Kortex (M1) bei akutem Schmerz, ausgelöst durch einen TM:YAG Laser, zu modulieren. Es wurden die N1, N2 und P2 Amplituden von 16 gesunden Probanden vor und nach anodaler, kathodaler und sham Stimulation des M1 untersucht. In einem separaten Experiment wurde die subjektive Schmerzwahrnehmung von 16 gesunden Probanden, unterteilt in zwei Wahrnehmungskategorien (warm und leichter Schmerz), analysiert. Die kathodale tDCS reduziert die N2 und P2 Amplitude im Vergleich zur anodalen oder sham Stimulation signifikant. Keine der beiden Stimulationsarten veränderte die Wahrnehmung eines milden Schmerzes, ausgelöst durch den Laser, signifikant. Im zweiten Experiment reduzierte die kathodale Stimulation die Wahrnehmung eines milden Schmerzes nur dann, wenn die kontralaterale Hand stimuliert wurde, während die anodale Stimulation die Sinneswahrnehmung „warm“ erleichterte.
Schlagwörter: tDCS; primär motorischer Kortex
 
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