Spatiotemporal dynamics of brain activation in multiple sclerosis patients and healthy control subjects : a TMS-EEG study

Aim: The aim of this study was to measure cortico-cortical connectivity in multiple sclerosis (MS) patients by TMS-evoked potential (TEP) latencies in EEG evoked by transcranial magnetic stimulation (TMS) of the hand are
Aim: The aim of this study was to measure cortico-cortical connectivity in multiple sclerosis (MS) patients by TMS-evoked potential (TEP) latencies in EEG evoked by transcranial magnetic stimulation (TMS) of the hand area of the primary motor cortex of one hemisphere. TEPs were recorded on the stimulated- and at the homologue site in the non-stimulated contralateral hemisphere. Both interhemispheric directions were tested. Interhemispheric latencies of the two main reproducible TEPs, the positive component at 60 ms and the negative component at 100 ms (P60 and N100, respectively), were expected to be significantly prolonged in MS-patients compared to healthy volunteers.
Material and methods: The study compared interhemispheric propagation of P60 and N100 in groups of 12 patients with early-stage relapsing-remitting MS (RRMS) and 16 age- and gender-matched healthy controls. The study was approved by the Ethics Committee of the Medical Faculty of the Goethe-University of Frankfurt/Main and conformed to the latest revision of the Declaration of Helsinki of 2008. TEPs were recorded by means of EEG and their latencies were statistically evaluated in 10 channels around the stimulation site and in 10 corresponding electrodes in the non-stimulated contralateral hemisphere. Interhemispheric conduction time was calculated by the difference of TEP latency in non-stimulated vs. stimulated hemisphere.
Results: An ANOVA on interhemispheric conduction time showed a significant prolongation for the N100 from left to right hemisphere in MS compared to controls, while no group differences were found for the P60 and the N100 from right to left hemisphere.
Conclusion: The results provide first evidence that the N100 may constitute an interesting marker to measure interhemispheric conduction delays in early-stage RRMS. The specificity of the present finding and its relation to fiber tract pathology should be examined in further correlative analyses with diffusion tensor imaging and other structural MRI data.
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Fragestellung: Das Ziel dieser Studie war die Messung kortiko-kortikaler Konnektivität bei Patienten mit Multiple Sklerose (MS) mittels TMS-evozierter Potenziale (TEP) im EEG, welche durch transkranielle Magnetstimulatio
Fragestellung: Das Ziel dieser Studie war die Messung kortiko-kortikaler Konnektivität bei Patienten mit Multiple Sklerose (MS) mittels TMS-evozierter Potenziale (TEP) im EEG, welche durch transkranielle Magnetstimulation (TMS) im Handareal des primären Motorkortex ausgelöst werden. TEPs wurden auf der stimulierten und der nicht-stimulierten Hemisphäre aufgezeichent. Die Erregungsausbreitung bei rechter sowie linker Stimulation wurde untersucht. Wir erwarteten eine signifikante interhemisphärische Verzögerung der beiden reproduzierbaren Haupt-Latenzen, einer positiven Komponente bei 60 ms und einer negativen Komponente bei 100 ms (abgekürzt P60 und N100), beim Patientenkollektiv im Vergleich zu gesunden Probanden.
Material und Methoden: Die Studie vergleicht die interhemisphärische Leitung vom P60 und N100 in einer Gruppe von 12 Patienten mit früher schubförmiger MS (RRMS) und einer Vergleichsgruppe von 16 gesunden Probanden vergleichbaren Alters und Geschlecht. Die Studie wurde von der Ethikkommission des Fachbereichs Medizin der Goethe-Universität genehmigt und entspricht den Vorgaben der Deklaration von Helsinki von 2008. TEPs wurden mittels EEG aufgenommen und in 10 EEG-Kanälen über der stimulierten Region und in 10 entsprechenden EEG-Kanälen der gegenüberliegenden Seite statistisch ausgewertet. Die interhemisphärische Leitungszeit der TEPs entsprach der Differenz zwischen der TEP-Latenz der nicht-stimulierten und der stimulierten Hemisphäre.
Ergebnisse: Eine Varianzanalyse der interhemisphärischen Leitungszeit zeigte eine signifikante Verlängerung der N100-Latenz von der linken zur rechten Hemisphäre bei MS-Patienten verglichen mit der Vergleichsgruppe, wohingegen sich keine signifikanten Unterschiede für das P60 und N100 von der rechten zur linken Hemisphäre zeigten.
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Metadaten
Author:Carl Moritz Zipser
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-348070
Publisher:Univ.-Bibliothek
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Ulf Ziemann, Thomas Deller
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2014/08/08
Year of first Publication:2013
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2014/07/16
Release Date:2014/08/08
Pagenumber:97
HeBIS PPN:344490513
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

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