Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbund German Center for Brain Stimulation (GCBS) untersucht seit 2015 in einem koordinierten, translationalen Forschungskonzept aktuelle Entwicklungen im Bereich der nicht-invasiven Hirnstimulationsverfahren (engl. non-invasive brain stimulation, NIBS). Dabei stehen Methoden wie die rTMS (repetitive transkranielle Magnetstimulation) und die tDCS (engl. transcranial direct current stimulation) und deren Entwicklung für die klinische Anwendung bei psychischen Erkrankungen im Vordergrund. Die Anwendungsmöglichkeiten von NIBS sind vielfältig. Sie umfassen ambulante, teilstationäre und stationäre Settings sowie bei der tDCS sogar die Möglichkeit von Home Treatment; sie reichen von der Monotherapie über die Kombination mit anderen Therapieprinzipien aus Pharmakotherapie, anderen somatischen Therapien und Psychotherapie bis zu spezifisch konzipierten NIBS-augmentierten Therapien. Zum Ende der Förderperiode sollen in dem Symposium aktuelle Ergebnisse aus der NIBS Forschung vorgestellt werden. Klaus Funke (Bochum) wird Daten vergleichender, tierexperimenteller Untersuchungen zu Effekten von NIBS auf elektrophysiologischer und Verhaltensebene zeigen. Christian Plewnia (Tübingen) wird Ergebnisse aus der systematischen Forschung zu NIBS augmentiertem Training kognitiver Kontrolle bei Gesunden und depressiven Patienten berichten. Sabine Aust (Berlin) stellt die Hauptergebnisse einer plazebokontrollierten Multicenterstudie zur Kombination von Gruppenpsychotherapie und NIBS bei Depression (PsychotherapyPlus Studie) vor, und Frank Padberg berichtet die Hauptergebnisse einer plazebokontrollierten Multicenterstudie zur Augmentation von Pharmakotherapie mit tDCS bei Depression (DepressionDC Studie). In allen Beiträgen werden die aus den Ergebnissen entstehenden Perspektiven für die Weiterentwicklung von NIBS für die Klinik dargestellt und mit den Kongressteilnehmern diskutiert.
Wirkung einer iTBS-rTMS auf oszillatorische Hirnaktivität und Verhalten in einem Schizophrenie-Tiermodell der maternalen Immunstimulation
Klaus Funke, Bochum (Germany)
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Klaus Funke, Bochum (Germany)
Nicht-invasive Hirnstimulation ist eine mögliche Alternative zu pharmakologischen Therapien bei psychiatrischen Ekrankungen dar. Ziel unserer Studien im Verbund des GCBS war es, die Wirkung eine iTBS-rTMS, teilweise im Vergleich zu einer tiefen Hirnstimulation (DBS), auf das Verhalten und die neuronale Aktivität in einem Ratten-Schizophreniemodell, der maternalen Immunaktivierung (MIA), zu untersuchen. Simultane Registrierungen lokaler Feldpotenziale (LFP) aus dem medialen Präfrontalen Kortex (mPFC) und dem ventralen Hippocampus (vHC) anästhesierter Ratten (Urethan) ergaben eine stärktere Power von Delta und Theta Oszillationen im mPFC von MIA-Ratten, sowie eine verstärkte Ankopplung von Gamma-Oszillationen an Delta und Theta Wellen. Die zeitliche Kopplung von Oszillationen zwischen mPFC und vHC war jedoch verschlechtert. iTBS normalisierte die LFP-Power im mPFC und verbesserte die Synchronität von Theta-Oszillationen zwischen mPFC und vHC. DBS (130 Hz) im mPFC verbesserte hingegen die zeitliche Präzision der Kopplung von Theta- und Gamma-Oszillationen. Im Verhalten zeigten die MIA-Ratten Aufmerksamkeits-Defizite beim „sensory gating“ (pre-pulse Inhibition) und bei der Wieder-Erkennung von Objekten. Diese verbesserten sich nach einer „therapeutischen“ iTBS-Anwendung bei adulten MIA-Ratten, jedoch war kein signifikanter Unterschied zu einer Schein-Stimulation gegeben. Eine „preventive“ iTBS bei juvenilen MIA-Ratten verbesserte jedoch signifikant die Objekterkennung gegenüber einer Scheinbehandlung. Unsere Studie zeigt, dass die iTBS gestörte oszillatorische Hirnaktivitäten teilweise verbessern kann, aber offenbar anders wirkt als eine DBS im mPFC. Auf der Verhaltensebene sind die iTBS-Effekte schwer von der Wirkung begleitender Maßnahmen zu unterscheiden, die motorische und kognitive Leistungen fördern, obwohl hier ein Placebo-Effekt nicht zum tragen kommt.
Förderung durch das Bundesministerium für Erziehung und Wissenschaft (BMBF): GCBS-WP1_Bochum (01EE1403B).
abgesagt: tDCS-unterstütztes Training kognitiver Kontrolle: translationale Perspektiven für die Therapie der Depression
tDCS-Augmentation von verhaltenstherapeutischer Gruppentherapie bei Depression? Ergebnisse einer placebokontrollierten Multicenterstudie
Sabine Aust, Berlin (Germany)
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Sabine Aust, Berlin (Germany)
Background: Cognitive behavioral therapy (CBT) is an effective treatment for major depressive disorder (MDD). At least 20 to 30 percent of MDD patients do not respond to CBT, so the question of treatment augmentation has been raised in recent years. Here, we present the results of a multicenter double-blind randomized placebo controlled trial on the augmentation of CBT with prefrontal transcranial direct current stimulation (tDCS). Methods: A total of 209 MDD patients (HDRS-21 ≥15) were recruited at six study sites across Germany and randomly assigned to one of the following treatment arms: 1) CBT + active tDCS, 2) CBT + sham-tDCS, and 3) CBT alone. Participants attended a six-week psychotherapeutic group intervention comprising twelve sessions of CBT. tDCS was applied simultaneously with CBT, if assigned. Active tDCS included stimulation with 2mA for 30 minutes (anode over F3, cathode over F4). Stimulation efficacy was continuously monitored by a cloud-based approach. The primary outcome was the change in MADRS scores from baseline to 6, 18, and 30 weeks after the first treatment. Results: A linear mixed model was calculated. We tried to predict post intervention MADRS scores by the variables “group”, “time” and their interaction. On average, the intervention was able to reduce MADRS scores by 6.15 points (95%CI: 3.70; 8.59). Cohen’s d was -.85 (95%CI: -1.31; -.48). There was no significant effect of group and no significant interaction of group x time, the estimated additive effects of stimulation (groups 1 and 2) as compared to CBT only (group 3) were below statistical significance. Discussion: In our view, the growing number of successful pilot studies investigating the combination of psychotherapy and neurostimulation justified the performance of a clinical multicenter trial with a substantial sample size. However, our results underline the current situation with many essential questions, e.g. on timing and treatment synchronization, remaining unanswered.