Bei der repetitiven Transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) wird der Kortex mittels magnetischer Pulse mit einer Frequenz zwischen 1 und 10 Hz stimuliert. Je nach Frequenz und Protokoll können neuronale Netzwerke dabei aktiviert oder auch gehemmt werden. Da die Effekte nicht lange anhalten, muss die Behandlung in der Regel während weniger Woche täglich erfolgen. Zudem dauern die einzelnen Stimulationssitzungen bis zu einer halben Stunde.  

Schon über 30 Jahre ist bekannt, dass durch eine ‘Theta Burst Stimulation’ des Hippokampus eine ‘Long Term Potentiation’ (LTP), d.h. eine langandauernde Verstärkung der synaptischen Übertragung induziert werden kann. Dieser Prozess stellt die Grundlage für Lernen und Neuroplastizität dar. ‘Theta Burst Stimulation’ scheint aus zwei Gründen zu funktionieren: 1) die Bursts simulieren neuronales Feuern, wie es physiologischerweise auftritt und 2) die Wiederholung dieser Bursts 5-6 mal pro Sekunde entspricht dem ‘hippokampalen Theta-Rhythmus’, einem bei vielen Säugetieren im Hippokampus gemessenen Rhythmus. 

Bei der TBS des menschlichen Kortex werden Bursts von 3 Pulsen mit 50 Hz verwendet, die alle 200 ms, d.h. mit einer Frequenz von 5 Hz, wiederholt werden. Erfolgt diese Stimulation alle 10 Sekunden während 2 Sekunden (also jeweils 8 Sekunden Pause), so spricht man von einer intermittierenden TBS (iTBS). Ein solches Protokoll hat einen aktivierenden Effekt auf den Kortex, der länger als bei einem klassischen rTMS-Protokoll anhält, was auf die LTP zurückgeführt wird. Erfolgt die Stimulation kontinuierlich (cTBS), so kann eine ‘Long Term Depression’ (LTD) bzw. eine Hemmung kortikaler Netzwerke bewirkt werden.

Die iTBS entspricht einer rTMS mit einer Frequenz von 10 Hz, ebenfalls intermittierend appliziert, die cTBS einer kontinuierlichen rTMS mit einer Frequenz von 1 Hz. Es zeigte sich nun, dass die TBS-Protokolle viel effizienter sind als die rTMS-Protokolle. Dauern die letzteren bis zu einer halben Stunde, so ist ein TBS-Protokoll innerhalb weniger Minuten durchführbar (erfolgen aber auch täglich während weniger Wochen).

Die folgende Abbildung gibt einen Überblick und Vergleich der wichtigsten rTMS- und TBS-Protokolle.

Literatur

Huang YZ et al. Theta Burst Stimulation over the human cortex. Neuron 2005 Jan 20; 45(2): 201-6. 

Di Lazzaro Y et al. The physiological basis of the effects of intermittent theta burst stimulation of the human motor cortex. J Physiol 586. 16 (2008) pp 3871 – 3879.

Larson J et al. Theta Burst LTP. Brain Res. 2015 September 24; 1621: 38-50.