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Die repetitive trankranielle Magnetstimulation (kurz rTMS) ist die Anwendung von schmerzfreien magnetischen Impulsen durch die Schädeldecke auf die Hirnrinde. Dabei spürt der Patient während der Stimulation nur eine Art Klopfen am stimulierten Kopfbereich.
Dies erfordert ein hoch entwickeltes medizinisches Gerät, welches aus folgenden Komponenten besteht:
- Ein Magnetstimulator, welcher die Impulse erzeugt.
- Eine Stimulationsspule welche die Impulse liefert. Diese wird am Kopf des Patienten angelegt.
Manchmal wird ein Gerät zur Neuronavigation in Kombination verwendet. Dies dient dazu, den genauen MRI Bildbereich zu definieren (wird vor allem in der medizinischen Forschung angewendet).
Das magnetische Feld wird durch eine Spule erzeugt. Das magnetische Feld ist sehr lokal (10 cm von der Spule entfernt hat er praktisch keinen Effekt mehr). Es ist in der Grössenordnung dasselbe, das durch ein MRI erzeugt wird. Obere Schichten des Gehirns können mit ausreichender Intensität stimuliert werden.
Anders als rTMS erfordert Elektrostimulation eine Impulsintensität, die über die Schmerzgrenze hinausgeht. Magnetische Stimulation ist in der Regel sehrt gut verträglich.
Während ein einzelner magnetischer Impuls keine dauerhafte Wirkung hat, können hundert- oder tausendfach wiederholte Impulse zu einer Änderung in der Aktivität der Neuronen während des Zeitraums der Stimulation führen. Dies definiert man als Neuromodulation. Hierbei bedient man sich der Fähigkeit von Neuronen, neue Verbindungen zu erschliessen. (Neuroplastizität oder neuronale Plastizität).
Nach einer einzelnen Stimulationssitzung hält die Wirkungen der Sitzung in der Regel einige Minuten bis einige Stunden an. Durch Erzeugen einer grossen Anzahl von Impulsen, mehrmals pro Woche oder mehrmals am Tag erhalten wir jedoch eine grössere und länger anhaltende Wirkung, die von mehreren Tagen bis zu mehreren Monaten reicht.
Neuronen sind im Gehirn in einem komplexen Netzwerk verbunden. Wenn ein einzelner Nerv durch einen magnetischen Stimulationsimpuls erregt wird, überträgt sich diese Stimulation an den anderen Neuronen in diesem Netzwerk. Zum Beispiel die Stimulation des motorischen Kortex führt zu einer Bewegung der Hände-, Füsse- oder Gesichtsmuskeln. Auch eine oberflächliche Stimulation des frontalen Kortex kann Auswirkungen auf tiefere Hirnstrukturen haben.
Das Prinzip der Fernwirkung erklärt auch die grosse Anzahl an möglichen Anwendungen der rTMS. Die meisten Funktionen des Gehirns (Kontrolle der Bewegung unseres Körpers, die Regulierung unserer Stimmung, Gedächtnis, Wahrnehmung von Schmerz usw.) haben ein Zentrum in der Hirnrinde, welche leicht zugänglich ist für die rTMS. Es wurde in bildgebenden Verfahren gezeigt, dass durch bestimmte Krankheiten die Aktivität dieser Bereiche erhöht oder gelähmt ist. rTMS kann eine ausgewogene Aktivität in diesen Bereichen wiederherstellen und trägt somit zur Genesung bei.