Das Zentrale Nervensystem (ZNS) als Steuereinheit unseres Denkens, Fühlens und Handelns wird bereits seit Langem nicht mehr als starres Konstrukt verstanden. Verschiedenste Einflüsse und Reize der Umwelt führen zu Veränderungen und Anpassungsvorgängen in diesem hochkomplexen System. Diese ständige Rekonstruktion des ZNS wird als neuronale Plastizität bezeichnet und stellt eine grundlegende Voraussetzung für kognitive Phänomene wie Lernen und Gedächtnis dar. Die Erkenntnis der Anpassungsfähigkeit des ZNS prägte zudem das Verständnis des Verhältnisses von Mensch und Umwelt als ein flexibles, adaptives und bilaterales System der Interaktion. Neuronale Plastizität, insbesondere des Sensomotokortex, kann durch verschiedene Einflüsse wie das Erlernen neuer Fähigkeiten und Fertigkeiten oder Verletzungen des Nervensystems getriggert werden. Neuronale Veränderungen konnten bspw. nach Amputation einer Gliedmaße, bei Nervenblockade, bei neurologischen Erkrankungen wie Parkinson, Schlaganfall oder Multipler Sklerose oder beim Erlernen bzw. Training einer motorischen Fertigkeit nachgewiesen werden. Neben diesen weitgehend natürlichen Formen des Induzierens neuronaler Plastizität, können ähnliche Veränderungen auch künstlich durch neurophysiologische Techniken hervorgerufen werden. Hierzu zählen verschiedene Formen der zentralen und peripheren Nervenstimulation (wie PNS, TMS, rTMS, TBS, TES, tDCS, etc.). Das Induzieren neuronaler Plastizität mittels neurophysiologischer Stimulationsmethoden ermöglicht es, neuronale Veränderungen künstlich hervorzurufen und zu erforschen. Dies kann helfen, sowohl Lernmechanismen als auch Prozesse nach Verletzungen des ZNS besser zu verstehen und gewonnene Erkenntnisse bspw. im Rahmen der Rehabilitation einzusetzen. Die vorliegende Untersuchung liefert differenzierte Aussagen über zugrundeliegende Mechanismen von kortikospinaler Plastizität, welche durch gepaarte Neurostimulation (konket: PAS) hervorgerufen wird.
Inhaltsverzeichnis
- 1. EINLEITUNG
- 2. METHODEN
- 2.1 PROBANDEN
- 2.2 SETUP
- 2.3 VORBEREITUNG UND ABLAUF DER MESSUNG
- 2.4 H/M-REKRUTIERUNGSKURVE
- 2.5 ELEKTROMYOGRAPHIE (EMG) -ABLEITUNG / -AUFNAHME
- 2.6 PERIPHERE NervenstimulatiON (PNS) / H-REFLEXE
- 2.7 TRANSKRANIELLE MAGNETSTIMULATION / MEP
- 2.8 H-REFLEX KONDITIONIERUNG
- 2.9 PAIRED ASSOCIATIVE STIMULATION (PAS)
- 3. DATENANALYSE UND STATISTIK
- 3.1 MOTORISCH Evozierte PotenTIALE (MEPS) UND KONTROLL H-REFLEXE
- 3.2 MMAX, HMAX, H/M-RATIO
- 3.3 KONDITIONIERTE H-REFLEXE
- 4. ERGEBNISSE
- 4.1 MOTORISCH EVOZIERTE POTENTIALE (MEPS) UND KONTROLL H-Reflexe
- 4.2 MMAX, HMAX, H/M-RATIO
- 4.3 KONDITIONIERTE H-REFLEXE
- 5. DISKUSSION
- 6. FAZIT UND AUSBLICK
- 7. LITERATUR
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit untersucht die Modulation konditionierter H-Reflexe durch Paired Associative Stimulation (PAS). Ziel ist es, die neuronale Plastizität des kortikospinalen Systems mittels dieser Methode zu erforschen und das Verständnis von Lernmechanismen im zentralen Nervensystem zu erweitern.
- Neuronale Plastizität und das kortikospinale System
- Paired Associative Stimulation (PAS) als Methode zur Induktion neuronaler Plastizität
- Messung und Analyse von H-Reflexen
- Auswirkungen der PAS auf die H-Reflexe
- Bedeutung der Ergebnisse für das Verständnis von Lernprozessen
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema der neuronalen Plastizität ein, beschreibt deren Bedeutung für Lern- und Gedächtnisprozesse und erläutert verschiedene Methoden zur Erforschung neuronaler Veränderungen, insbesondere im Sensomotokortex. Sie stellt die Hebb'sche Regel und das Konzept der Spike Timing Dependent Plasticity (STDP) als theoretische Grundlage vor und führt schließlich zur Paired Associative Stimulation (PAS) als Methode zur Untersuchung neuronaler Plastizität im kortikospinalen System.
2. Methoden: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die Methodik der Studie. Es umfasst die Beschreibung der Probanden, des experimentellen Setups, der Vorbereitung und des Ablaufs der Messung, sowie die detaillierte Erläuterung der verwendeten Messmethoden: Elektromyographie (EMG), periphere Nervenstimulation (PNS) zur Erzeugung von H-Reflexen, transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die Paired Associative Stimulation (PAS) selbst. Die einzelnen Schritte der H-Reflex-Konditionierung werden ebenfalls präzise beschrieben.
3. Datenanalyse und Statistik: Dieses Kapitel legt die statistischen Verfahren dar, die zur Analyse der erhobenen Daten verwendet wurden. Es beschreibt die Auswertung der motorisch evozierten Potentiale (MEPs), der Kontroll-H-Reflexe, sowie die detaillierte Analyse der MMAX-, HMAX-Werte und der H/M-Ratio. Der Schwerpunkt liegt auf der statistischen Bearbeitung der konditionierten H-Reflexe, um deren Veränderungen im Zuge der PAS zu quantifizieren.
4. Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Studie. Es beinhaltet die Auswertung der motorisch evozierten Potentiale (MEPs) und der Kontroll-H-Reflexe. Die Analyse der MMAX, HMAX und H/M-Ratio werden detailliert dargestellt und anschließend die Ergebnisse der konditionierten H-Reflexe präsentiert. Die Ergebnisse liefern quantitative Daten über die Veränderungen der H-Reflexe nach der PAS-Stimulation.
Schlüsselwörter
Neuronale Plastizität, kortikospinales System, Paired Associative Stimulation (PAS), H-Reflexe, Elektromyographie (EMG), periphere Nervenstimulation (PNS), transkranielle Magnetstimulation (TMS), Spike Timing Dependent Plasticity (STDP), Hebb'sche Regel, Lernprozesse, motorisch evozierte Potentiale (MEPs).
Häufig gestellte Fragen zur Bachelorarbeit: Modulation konditionierter H-Reflexe durch Paired Associative Stimulation (PAS)
Was ist das Thema der Bachelorarbeit?
Die Bachelorarbeit untersucht die Modulation konditionierter H-Reflexe durch Paired Associative Stimulation (PAS) zur Erforschung der neuronalen Plastizität des kortikospinalen Systems und zum besseren Verständnis von Lernmechanismen im zentralen Nervensystem.
Welche Methoden wurden in der Studie verwendet?
Die Studie verwendete verschiedene Methoden, darunter Elektromyographie (EMG), periphere Nervenstimulation (PNS) zur Erzeugung von H-Reflexen, transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die Paired Associative Stimulation (PAS). Die detaillierte Methodik, einschließlich der Probandenauswahl, des experimentellen Setups und des Ablaufs der Messung, wird im Kapitel 2 beschrieben.
Was sind die Hauptziele der Studie?
Das Hauptziel ist die Untersuchung der neuronalen Plastizität im kortikospinalen System mittels PAS. Die Studie möchte die Auswirkungen von PAS auf H-Reflexe quantifizieren und deren Bedeutung für Lernprozesse im zentralen Nervensystem verstehen.
Welche Daten wurden analysiert?
Analysiert wurden motorisch evozierte Potentiale (MEPs), Kontroll-H-Reflexe, MMAX-, HMAX-Werte, die H/M-Ratio und die konditionierten H-Reflexe. Kapitel 3 beschreibt die statistischen Verfahren zur Datenanalyse.
Welche Ergebnisse wurden erzielt?
Kapitel 4 präsentiert die Ergebnisse der Studie, einschließlich der Auswertung von MEPs, Kontroll-H-Reflexen, MMAX, HMAX, H/M-Ratio und der Veränderungen der konditionierten H-Reflexe nach der PAS-Stimulation. Die Ergebnisse liefern quantitative Daten über die Auswirkungen der PAS.
Welche theoretischen Grundlagen liegen der Studie zugrunde?
Die Studie basiert auf der Hebb'schen Regel und dem Konzept der Spike Timing Dependent Plasticity (STDP) als theoretische Grundlagen für neuronale Plastizität.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Studie am besten?
Schlüsselwörter sind: Neuronale Plastizität, kortikospinales System, Paired Associative Stimulation (PAS), H-Reflexe, Elektromyographie (EMG), periphere Nervenstimulation (PNS), transkranielle Magnetstimulation (TMS), Spike Timing Dependent Plasticity (STDP), Hebb'sche Regel, Lernprozesse, motorisch evozierte Potentiale (MEPs).
Wie ist die Bachelorarbeit strukturiert?
Die Arbeit gliedert sich in sieben Kapitel: Einleitung, Methoden, Datenanalyse und Statistik, Ergebnisse, Diskussion, Fazit und Ausblick sowie Literaturverzeichnis. Ein detailliertes Inhaltsverzeichnis findet sich zu Beginn der Arbeit.
Wo finde ich detailliertere Informationen zu den einzelnen Kapiteln?
Die Zusammenfassung der einzelnen Kapitel ist im Abschnitt "Zusammenfassung der Kapitel" enthalten. Für detaillierte Informationen zu den einzelnen Aspekten der Studie sei auf die vollständige Bachelorarbeit verwiesen.
- Arbeit zitieren
- Niclas Niemann (Autor:in), 2014, Modulation konditionierter H-Reflexe durch Paired Associative Stimulation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/334562
