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71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC)
9. Joint Meeting mit der Japanischen Gesellschaft für Neurochirurgie

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC) e. V.

21.06. - 24.06.2020

Disturbed cortical network beta resonance to transcranial magnetic stimulation elucidates motor dysfunction despite intact cortico-spinal integrity

Eine Störung der kortikalen β-Resonanz nach transkranieller Magnetstimulation als electrophysiologischer Marker einer motorischen Störung trotz erhaltener kortospinaler Integrität

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Georgios Naros - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Kristin Mounts - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Lasse Wiesinger - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Teresa Leao - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Marcos Tatagiba - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland
  • Alireza Gharabaghi - Eberhard Karls Universität Tübingen, Klinik für Neurochirurgie, Tübingen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC), 9. Joint Meeting mit der Japanischen Gesellschaft für Neurochirurgie. sine loco [digital], 21.-24.06.2020. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2020. DocV296

doi: 10.3205/20dgnc292, urn:nbn:de:0183-20dgnc2920

Veröffentlicht: 26. Juni 2020

© 2020 Naros et al.
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Gliederung

Text

Objective: The synchronization of functionally related brain areas creates a channel for effective communication. In the motor system, these coherent oscillations occur within the beta-band frequency range. However, it is currently unknown what role the cortical beta resonance plays in the behavioral output of the motor system. By utilizing a noninvasive stimulation method, the functional significance of beta-band synchronization in large-scale interactions can be explored using the partly disrupted network state.

Methods: To investigate this, the present study characterizes the electroencephalographic (EEG) response to transcranial magnetic stimulation (TMS) applied to primary motor cortex (M1) at rest in twelve patients with tumors residing in motor eloquent areas. Electrophysiological results were compared to clinical motor performance measurements.

Results: Results indicate that lesions based in the cortical motor system areas disrupt the natural beta resonance response of M1 to a TMS pulse. Results further provided evidence that the motor system dysfunction occurs in spite of an undisturbed corticospinal tract, and instead relates to a weakened ability of the cortical motor network to synchronize.

Conclusion: These results demonstrate that a behavioral malfunction can relate to changes in the selective frequency of the brain network, as an altered cortical resonance accumulates in effect to impair the motor performance. Thus, TMS-EEG recordings could be used in neurosurgery to predict behavioral outcome after brain surgery.