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die autonome Innervation von Gehirn-Arterien beeinflussen?
Alexei V. Shemagonov, M.D.
Valentina N. Sidorenko, M.D., Ph.D.
- Belorussian State Medical Institute for Postgraduate Education,
3, P.Brovki Str., Minsk 220714 Belarus. -
Mother and Child Health Institute of the Ministry of Health,
Orlovskaya St., 66. Minsk 220000 Belarus.
Um die Wirkungen der Medizinischen Resonanz Therapie Musik (MRT-Musik) auf die autonome Innervation von Gehirn-Arterien zu studieren, untersuchten wir langsame spontane Oszillationen (slow spontaneous oscillations – SSO) der zerebralen Blutfließgeschwindigkeit mit Hilfe von Transcranialem Doppler Ultraschall (TCD). TCD erfaßt SSO mit 3-9 Zyklen pro Minute (M-Wellen) und 0,5 – 2 Zyklen pro Minute (B-Wellen).
Langsame spontane Oszillationen werden verursacht durch rhythmische Veränderungen des Durchmessers mittlerer und kleiner Arterien des Gehirns. Sechs Patienten mit Verspannungskopfschmerz im Alter von 24 bis 65 Jahren wurden mit der Medizinischen Resonanz Therapie Musik behandelt.
Zwölf weitere Patienten (ohne MRT-Musik Behandlung) wurden mit TCD untersucht, aber nur um weitere Spektralanalysen der SSO zu gewinnen.
Nach der Fast Fourier Transformation registrierten wir vier Gruppen von Spitzenausschlägen in den SSO-Spektren, unterteilt in vier Rhythmen:
- 0.01 – 0.02Hz
- 0.02 – 0.033Hz
- 0.06 – 0.09 Hz
- 0.091 – 0.15 Hz und
eines Zwischenrhythmus von
0.034 – 0.059 Hz.
Die Spektralanalyse der SSO zeigte bei allen Patienten Veränderungen in den Amplituden-Spitzen zu Anfang und am Ende der Messung. Im Gegensatz zu den A-, B- und D-Rhythmen war die Reduzierung der Spitzen des C-Rhytmus statistisch signifikant (31-60%, P=0.04, CI=95%) während der Behandlung mit der MRT-Musik. Alle mit der MRT-Musik behandelten Patienten berichteten über einen Rückgang der Kopfschmerzen während und nach der Behandlung.
Schlußfolgerung
Möglicherweise repräsentieren SSO ein Gleichgewicht in der autonomen Innervation der Gehirn-Arterien. Die MRT-Musik beeinflußt die Funktionen derjenigen Gehirnstrukturen, die das autonome Nervensystem betreffen und wirken als ein nicht-chemisches Sympatholytikum.
Die Registrierung der SSO ist ein nützliches Instrument, um einen Einfluß der MRT-Musik auf die autonome Regulation der Gehirngefäße zu beweisen.Einleitung
Vielen Arten von Kopfschmerzen liegt ein Tonuswechsel der Gehirn-Arterien zugrunde. Es ist interessant, festzuhalten, daß die Gehirn-Arterien pharmakologischen Wechselwirkungen weniger zugänglich sind als die anderen Gefäße im menschlichen Organismus. Zerebrale Arterien werden jedoch vielfältig von perivaskulären autonomen Nervenplexi innerviert. Der sympathische Teil des autonomen Nervensystems repräsentiert hauptsächlich zerebrale Gefäßwirkungen.
Es gibt zahlreiche intrazerebrale Nuclei, die vasomotorische Nerven hervorbringen, z.B. Hypothalamus Nuclei, Locus Coeruleus, Substantia Nigra, Periaqueductal Nuclei, etc. Verschiedene Arten von Mediatoren sind in die Erzeugung vasomotorischer Impulse eingebunden (4,5). Ohne Zweifel kann eine solch komplexe Tonus-Regulation der Gehirn-Arterien kaum auf simple Weise pharmakologisch eingestellt werden.
Aber wie können wir die Aktivität zerebraler vasomotorischer Nuclei verändern? Gibt es neben chemischen Drogen alternative Methoden?
1964 begann der klassische Komponist und Musikwissenschaftler Peter Hübner Forschungen im Mikrokosmos der Musik durchzuführen. Auf der Basis dieser über 20 Jahre währenden musikwissenschaftlichen Forschung
und inspiriert von der Musikmedizin des Pythagoras, der im griechischen Altertum feststellte, daß die Harmoniegesetze des Mikrokosmos der Musik auch die Harmoniegesetze des biologischen Lebens darstellen, entwickelte Peter Hübner 1987 die Medizinische Resonanz Therapie Musik für medizinische Zwecke.Es gibt zahlreiche intrazerebrale Nuclei, die vasomotorische Nerven hervorbringen, z.B. Hypothalamus Nuclei, Locus Coeruleus, Substantia Nigra, Periaqueductal Nuclei, etc. Verschiedene Arten von Mediatoren sind in die Erzeugung vasomotorischer Impulse eingebunden (4,5). Ohne Zweifel kann eine solch komplexe Tonus-Regulation der Gehirn-Arterien kaum auf simple Weise pharmakologisch eingestellt werden.
Aber wie können wir die Aktivität zerebraler vasomotorischer Nuclei verändern? Gibt es neben chemischen Drogen alternative Methoden?
1964 begann der klassische Komponist und Musikwissenschaftler Peter Hübner Forschungen im Mikrokosmos der Musik durchzuführen. Auf der Basis dieser über 20 Jahre währenden musikwissenschaftlichen Forschung
Seither haben Mediziner unterschiedlicher Disziplinen eine vielfältige und erfolgreiche Anwendung der Medizinischen Resonanz Therapie Musik aufzeigen können.
Die meisten der periodischen Prozesse in der Natur als auch im menschlichen Organismus stehen unter dem Einfluß des Gesetzes der Harmonie. Wie die Chronomedizin aufzeigte, sind selbst viele Prozesse, die man als sporadisch betrachtete, in Wirklichkeit periodisch.
Das Harmoniegesetz menschlicher Gehirnaktivität zu finden und unerwünschte oder „disharmonische“ Rhythmen zu korrigieren ist ein möglicher Weg, einige psychosomatische und neurologische Krankheiten zu lindern.
Um die Wirkungen der Medizinischen Resonanz Therapie Musik auf die autonome Innervation von Gehirnarterien zu studieren, entschieden wir uns, die sogenannten langsamen spontanen Oszillationen (SSO) der Blutfließgeschwindigkeit zu untersuchen.
Was sind SSO?
1982 führte Rune Aaslid Transcranial Doppler Ultrasound (TCD) in die klinische Praxis ein.
Diese Methode erlaubt es, non-invasiv und ohne irgendeine schädliche Nebenwirkung die Fließgeschwindigkeit des Blutes in den basalen Gehirnarterien über einen langen Zeitraum zu messen.
Bei der Darstellung dieser Fließgeschwindigkeit können wir Wellen im Geschwindigkeitstrend beobachten mit einer Amplitude von 10-30% der durchschnittlichen Geschwindigkeit.
Diese Wellen werden langsame spontane Oszillationen (SSO) genannt.
Einige Forscher beobachteten SSO mit 3-9 Zyklen pro Minute (M-Wellen) und 0,5-2 Zyklen pro Minute (B-Wellen) (1). Ihrer Überzeugung nach werden die SSO durch rhythmische physiologische Veränderungen des Durchmessers der mittleren und kleinen Gehirnarterien verursacht (2).
Der Ursprung dieser Rhythmen wird in einigen der Nuclei des Gehirnstamms angenommen. Die Kurve des zerebrospinalen Flüssigkeitsdruckes zeigt auch die sogenannten B-Wellen in Perioden von 30 – 120 Sekunden.Diese Methode erlaubt es, non-invasiv und ohne irgendeine schädliche Nebenwirkung die Fließgeschwindigkeit des Blutes in den basalen Gehirnarterien über einen langen Zeitraum zu messen.
Bei der Darstellung dieser Fließgeschwindigkeit können wir Wellen im Geschwindigkeitstrend beobachten mit einer Amplitude von 10-30% der durchschnittlichen Geschwindigkeit.
Diese Wellen werden langsame spontane Oszillationen (SSO) genannt.
Einige Forscher beobachteten SSO mit 3-9 Zyklen pro Minute (M-Wellen) und 0,5-2 Zyklen pro Minute (B-Wellen) (1). Ihrer Überzeugung nach werden die SSO durch rhythmische physiologische Veränderungen des Durchmessers der mittleren und kleinen Gehirnarterien verursacht (2).
Die Ursache der intracranialen Druckschwankungen wird in der Oszillation der Durchmesser der Gehirngefäße vermutet (3).
Je größer der Gefäßdurchmesser, um so höher ist die Ebene des intracranialen Drucks. Der physiologische Zweck der SSO ist bisher noch nicht vollständig erforscht.
Das Ziel unserer Studie war es, zu erhellen, ob die MRT-Musik den Tonus und die Funktion der Gehirnarterien über den Weg ihrer autonomen Innervation beeinflussen kann.
Patienten und Methoden
Sechs Patienten im Alter von 24-65 Jahren (2 Männer und 4 Frauen), die an Spannungskopfschmerz litten, nahmen an dieser Studie teil. Die Patienten wurden mit dem Musikpräparat RRR 931 der Medizinischen Resonanz Therapie Musik behandelt.
Alle Patienten wurden mit TCD untersucht, um zerebrale Gefäßkrankheiten auszuschließen und um in der mittleren Gehirnarterie die Spitzengeschwindigkeit des Blutstroms während des Hörens der Musik zu messen.
Keiner der Patienten hatte eine neurologische Krankheit.
Zwölf weitere Patienten mit verschiedenen neurologischen Krankheiten, aber ohne schwere Krankheiten der Gehirngefäße und ohne Schlaganfall, wurden ebenso mit TCD untersucht, um die zerebrale Blutfließgeschwindigkeit darzustellen und SSO für weitere Spektralanalysen zu registrieren.
Für die Darstellung wurde bei allen Patienten die rechte mittlere Gehirnarterie (M1-Segment) ausgewählt.Alle Patienten wurden mit TCD untersucht, um zerebrale Gefäßkrankheiten auszuschließen und um in der mittleren Gehirnarterie die Spitzengeschwindigkeit des Blutstroms während des Hörens der Musik zu messen.
Keiner der Patienten hatte eine neurologische Krankheit.
Zwölf weitere Patienten mit verschiedenen neurologischen Krankheiten, aber ohne schwere Krankheiten der Gehirngefäße und ohne Schlaganfall, wurden ebenso mit TCD untersucht, um die zerebrale Blutfließgeschwindigkeit darzustellen und SSO für weitere Spektralanalysen zu registrieren.
Wir sind davon überzeugt, daß eine Spitzengeschwindigkeit den Gefäßdurchmesser besser darstellt als eine mittlere Geschwindigkeit. Wir verwandten die TCD-Systeme Trans-Link 9900, Rimed Ltd und Intra-View, Rimed Ltd.
Die TCD Untersuchung wurde in allen Patienten über den Zeitraum von 10 Minuten durchgeführt. Mit der TCD-Untersuchung wurde bei den MRT-Musik-Patienten in der zehnten Minute der Musikbehandlung begonnen.
Die Spektralanalyse wurde mit Hilfe von Microsoft Excel Fast Fourier Transformation Tool (sample size – 1024) durchgeführt. Die Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mit Hilfe des t-Tests mit 95% Confidence-Interval (CI) analysiert.
In beiden Patientengruppen erbrachte die TCD-Untersuchung keine Anzeichen okklusiver oder stenotischer Gefäßkrankheiten.
Alle Patienten wiesen SSO im Bereich von Spitzengeschwindigkeiten und mittleren Geschwindigkeiten auf.
Nach der Fast Fourier Transformation sahen wir verschieden Gruppen von Höhepunkten in den SSO-Spektren (Graphik 1), die in vier Rhythmen A,B, C,D sowie einem Zwischenrhythmus (Tabelle 1) unterteilt werden können.
Die Frequenz der A- und B-Rhythmen korrespondiert mit den gut bekannten B-Wellen.
Die Frequenz der D- und C-Rhythmen korrespondiert mit den oben erwähnten M-Wellen.
Der Zwischenrhythmus liegt zwischen den B- und C-Rhythmen.
Die Amplituden-Spitzen in den A- und B-Rhythmen dominierten die anderen Amplituden-Spitzen.
Die Spektralanalyse der SSO zeigte in allen Patienten Veränderungen in den Amplituden-Spitzen zu Beginn der Messung und am Ende der Messung.
Hierbei war während des Hörens der MRT-Musik die Verringerung der Amplituden-Spitzen im C-Rhythmus statistisch signifikant im Vergleich zu den A-, B- und D-Rhythmen (Graphik 1; Tabelle 2).
Während der TCD-Messung wurden keine signifikanten Veränderungen in der Herzrate, Atemrate und im Blutdruck aufgezeigt.
Darüberhinaus hatten alle Kopfschmerzpatienten nach der MRT-Behandlung weniger Kopfschmerzen.
Diskussion
Da es nicht ganz klar ist, wer der Schrittmacher der SSO Rhythmen ist, nehmen wir an, daß die Medizinische Resonanz Therapie Musik die Funktion einiger Gehirnstrukturen beeinflußt, die das autonome Nervensystem betreffen.
Es ist möglich, daß die MRT-Musik diese Strukturen mit Hilfe eine Regulation der Cortex-Aktivität beeinflußt.
Unsere vorhergehende Studie zeigte eine Verstärkung der C-Rhythmen während des Rauchens auf.
Schlußfolgerung
- Die langsamen spontanen Oszillationen (SSO) repräsentieren wahrscheinlich ein Gleichgewicht in einem Gehirnbereich des autonomen Nervensystems, das die Innervation der Gehirnarterien betrifft.
- Die Medizinischen Resonanz Therapie Musik beeinflußt die Funktion von Gehirnstrukturen, die das autonome Nervensystem betreffen.
- Die MRT-Musik ist als ein nicht-chemisches Sympatholytikum tätig.
- Die Messung der SSO ist ein nützliches Instrument, die positiven Wirkungen der MRT-Musik zu erklären und ihren Einfluß auf die autonome Regulation der Gehirnarterien zu beweisen.
Quellenangaben
- Diehl, B., Diehl, R.R., Stodieck, S.R., Ringelstein, E.B. (1997)
Spontaneous oscillations in cerebral blood flow velocities in middle cerebral
arteries in control subjects and patients with epilepsy. Stroke 28: 2457-2459. - Diehl, R.R., Diehl, B., Sitzer, M., Hennerici, M. (1991)
Spontaneous oscillations in cerebral blood flow velocity in normal humans and
in patients with carotid artery disease. Neuroscience Letter 127: 5-8. - Mautner, D, Haberl, R.L., Dirnagl, U. et al. (1989).
B-waves in healthy persons. Neurological Research 11:194-196. - Motavkin, P.A., and Tchertok, V.M. (1980).
Gistofiziologia sosudistykh mekhanizmov mozgovogo krovo'obraschienia.
Moscow: Meditzina. - Owman C. (1979) Neurogenic vasodilatation mediated by the
autonomic nervous system.
Triangle 18:89-99. - Alexei V. Shemagonov, M.D.
Belorussian State Medical Institute for Postgraduate Education,
3, P.Brovki Str., Minsk 220714 Belarus. - Valentina N. Sidorenko, M.D., Ph.D.
Mother and Child Health Institute of the Ministry of Health
Orlovskaya St., 66. Minsk, 220000 Belarus.