Neurophysiologische Effekte der transkutanen aurikulären Vagusnerv-Stimulation

Abstract

Das Interesse an der transkutanen aurikulären Vagusnerv-Stimulation (taVNS) hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Zurzeit wird der therapeutische Einsatz der taVNS bei verschiedenen Krankheitsbildern geprüft. Leider gibt es bis dato keine allgemeinen Empfehlungen bezüglich der Stimulationsparameter oder der genauen Stimulationslokalisation an der Ohrmuschel. Deswegen war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, eine systematische Analyse verschiedener Stimulationsparameter durchzuführen, sowie den Einfluss dieser auf verschiedene kardiale (EKG) und neuronale Biomarker (EEG) zu erforschen. Es konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass durch die taVNS an bestimmten Stellen der Ohrmuschel (Cymba conchae, Fossa triangularis, Tragus) die Herzratenvariabilität (HRV) an deutlichsten beeinflusst wird und dass dies bereits mit niedriger Intensität (2 mA) und Impulsbreite (100 μs) der Stimulation erzielt werden kann. Des Weiteren korrelierte die durch taVNS hervorgerufenen HRV-Erhöhungen mit frequenzspezifischen EEG-Veränderungen in unterschiedlichen kortikalen Arealen. Die auffälligsten, über alle Stimulationsparameter und Stimulationsorte nachweisbaren EEG-Veränderungen, die mit HRV-Anstiegen korrespondierten, waren frontale Erhöhungen in niedrigen Frequenzbändern (Theta, Delta). In höheren Frequenzbändern (Alpha, Beta, Gamma) ergab sich ein differenzierteres Aktivitätsmuster in fronto-parietalen Arealen mit einer Zu- oder Abnahme der oszillatorischen Aktivität bei Stimulation des äußeren Tragus/Crus helicis bzw. des inneren Tragus/Cymba conchae. Zusammenfassend deuten die Befunde darauf hin, dass neurokardiale Interaktionen durch elektrische Stimulation an verschiedenen Stellen der Ohrmuschel moduliert werden können. Eine erhöhte HRV während der Stimulation korreliert mit frequenzspezifischen Zu- und Abnahmen der oszillatorischen Aktivität in verschiedenen Hirnarealen. Perspektivisch können kortikale Oszillationen zur Festlegung von Stimulationsorten und -parametern für Forschungs- und Therapiezwecke verwendet werden.