dc.contributor.author
Kunzmann, Volker
dc.date.accessioned
2018-06-07T17:12:34Z
dc.date.available
2008-09-26T09:47:48.077Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/3543
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-7743
dc.description.abstract
Nur der kleine Bruchteil (10%) der Pyramidenbahnfasern des Menschen mit
Leitgeschwindigkeiten größer als 30 m/s vermittelt die überschwellige, als
Muskelantwort registrierbare Wirkung eines transkraniellen magnetelektrischen
Reizes auf spinale Motoneurone. Die unterschwellige Wirkung der durch den
transkraniellen Reiz gleichzeitig aktivierten langsamer leitenden Neurone
(90%) erzeugt keine Muskelantwort, jedoch eine Bahnung von H-Reflexen. Wenn
man das Intervall zwischen konditionierendem Magnetpuls und elektrischem
H-Reflexreiz zwischen Δt = -5 und Δt = 35 ms variiert, so erhält man in der
distalen Muskulatur bis zu 35 ms dauernde triphasische Bahnungskurven mit
einem frühen und späten Maximum. Mit den aus Autopsien gewonnenen Schätzwerten
der Abstände zwischen kortikalem Reizort und spinalem Wirkort und dem
jeweiligen Intervall zwischen konditionierendem und Testreiz lassen sich die
Geschwindigkeiten der bahnenden Komponenten des Kortikospinaltraktes
berechnen. Die Maxima werden durch Komponenten gebildet, die mit 30 m/s, bzw.
15 m/s leiten, die langsamsten Komponenten mit bahnender Wirkung leiten mit 6
m/s. Im Einklang mit unserer Hypothese, dass die Abszissenwerte der
Bahnungskurve den Ankunftszeiten von bahnenden kortikospinalen Erregungen
unterschiedlicher Leitgeschwindigkeit entsprechen, nimmt der zeitliche Abstand
zwischen den Bahnungsgipfeln, die jeweils durch Komponenten gleicher
Leitgeschwindigkeiten gebildet werden, und die Dauer der Bahnung an der
unteren Extremität im Vergleich zur oberen Extremität zu. Die triphasische
Bahnungskurve mit einem frühen und späten Gipfel und die Gipfel trennenden
intermodalen Minimum erhält man nur aus der distalen Muskulatur. Bei
proximalen Antischwerkraftsmuskeln bricht die Bahnung nach dem ersten frühen
Gipfel ab, um in eine Phase normaler oder gehemmter H-Reflex Erregbarkeit
überzugehen. Als Erklärung können eine durch den Magnetreiz gleichzeitig
aktivierte, überwiegend spinale, Hemmkomponente oder vorwiegend disynaptische
kortikomotoneuronale Verbindungen langsam leitender Pyramidenbahnfasern, die
für eine direkte bahnende Interaktion mit der Ia-Afferenz am Motoneuron nicht
zur Verfügung stehen, dienen. Die summierende Interaktion des peripheren und
zentralen Inputs am Motoneuron lässt sich durch Modelle analytisch simulieren.
Aus diesen Modellen gewinnt man auch Näherungen der empirischen Beziehungen
zwischen Verstärkungswirkungen und Reizstärken. Triphasische Bahnungskurven
mit zwei Maxima und intermodalem Minimum erhält man, wenn man das Produkt aus
Faserzahl und Faserquerschnitt, d.h. den Anteil einer bestimmten
Leitgeschwindigkeitskomponente am Gesamtquerschnitt der Pyramidenbahn, über
der Leitgeschwindigkeit verteilt. Die so erhaltenen Verteilungen gleichen den
empirischen Verteilungen der Bahnungsstärken. Faserzahl und auch
Faserdurchmesser einer Komponente des Pyramidenbahnspektrums bestimmen also
ihre Bahnungsstärke.
de
dc.description.abstract
The small fraction (10%) of the pyramidal tract fibres with conduction
velocities of more than 30 m/s provides the above threshold effect of the
transcranial magnetic stimulation on spinal motoneurones which is measurable
as a muscular response. The 90% of slow conduction pyramidal tract fibres
don’t provide a muscular response after transcranial magnetic stimulation,
although they facilitate H-Reflexes. Varying the interval of conditioning
magnet impulse and electric H-Reflex stimulus between Δt = -5 and Δt = 35 ms
results in a triphasic facilitated curve of 35ms duration with an early and a
late maximum in distal muscles. On the basis of autopsies we estimated the
values of the distances between the area of cortical stimulation and spinal
motoneurons in the anterior horn. Together with the intervals between
conditioning magnet stimulus and electric test stimulus we calculated the
conduction velocities of the respective facilitating components of the
pyramidal tract. The two maxima were formed of pyramidal components conducting
with 30m/s, rsp. 15m/s; the slowest facilitating components conducted with
6m/s. Consistent with our hypothesis, that the x-coordinates of our
facilitated curves represent arrival times of excitating corticospinal fibres
of different conduction velocities, the time-lag between the two maxima
representing the same conduction velocities in upper and lower extremity
grows. Additionally the overall period of facilitation is longer in the lower
than in the upper extremity. The triphasic curve with an early and late peak
and the separative dip is only available in the distal muscles. Concerning
proximal anti gravity muscles the facilitation ends after the first peak. For
longer Δts the H-reflexes were unaffected or suppressed. Explanations for this
could be inhibiting spinal elements activated via the magnetic impulse or
disynaptic corticomotoneuronal connections in proximal muscles which are not
able to facilitate the Ia-afferents at the spinal motoneurons. In analytic
models the accumulative interaction of the central and peripheral input on the
spinal motoneuron can be simulated. We find approximations of the empiric
relations between amplifying effects and stimulus intensities based on these
models. The product of number of fibres and cross sectional area gives us the
fraction of a fibre group with a distinct conduction velocity in the overall
cross section area of the pyramidal tract. If we administer this product
evenly across the conduction velocities, the result is a triphasic curve with
two maxima and a separative minimum which resemble our empiric results. That
means that the number of fibres and the diameter of a component of the
pyramidal tract determine their strength of facilitation.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Elektrophysiologischer Nachweis langsam leitender Pyramidenbahnfasern
dc.contributor.contact
volker.kunzmann@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. M. Straschill
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. D. Albrecht
dc.date.accepted
2008-09-30
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000005324-8
dc.title.translated
Electrophysiological detection of slowly conducting pyramidal tract fibres
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000005324
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000004406
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access