Examination of the modulation capability of sensory discrimination thresholds and pain thresholds by weak transcranial current stimulation of the sensory cortex

Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen einer transkraniellen Gleichstromstimulation des sensorischen Kortex auf die thermische und mechanische Wahrnehmung zu untersuchen. Diese wurden durch eine quantitative sensorische Testung (QST) erfasst. Das verwendete QST-Protokoll beinhaltet Tests für fast alle Aspekte der somatosensorischen Wahrnehmung. Es wurden zwölf gesunde Probanden, vor und nach der jeweiligen Stimulationsart, getestet. Die kathodale und anodale Stimulation erfolgte mit einer Stromstärke von 1 mA. Die aktive Elektrode wurde über dem linken primären sensorischen Kortex platziert, die Referenzelektrode über der kontralateralen Orbita. Jede Stimulation erfolgte für 15 Minuten. Nach kathodaler Stimulation konnte eine signifikant erhöhte Kaltschwelle der kontra- und ipsilateralen Hand im Vergleich zur Baseline-Bedingung und sham Stimulation beobachtet werden. Darüber hinaus zeigte sich die Warmschwelle der kontralateralen Hand signifikant erhöht im Vergleich zur Baseline-Bedingung, nicht jedoch im Vergleich zur sham Stimulation. Die thermischen Schmerzschwellen und die mechanischen Detektions- sowie Schmerzschwellen wurden durch die tDCS nicht signifikant beeinflusst. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass die kathodale tDCS über dem primären sensorischen Kortex in der Lage ist, eine Aδ-Faser vermittelte Modalität, nämlich die Wahrnehmung nicht schmerzhafter Kältereize, zu vermindern. Außerdem reduzierte die kathodale tDCS die Sensitivität für nicht schmerzhafte Wärmereize im Vergleich zur Baseline-Bedingung, nicht jedoch im Vergleich zur sham Stimulation. Nach einer anodalen oder sham Stimulation zeigten sich keine signifikanten Effekte.The aim of this study was to examine the effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) of the primary sensory cortex on thermal and mechanical perception, assessed by quantitative sensory testing (QST). The QST protocol encompasses tests for nearly all aspects of somatosensation. It was applied to twelve healthy subjects before and after each tDCS stimulation type. Cathodal, anodal and sham tDCS was applied at a 1 mA current intensity. The active electrode was located over the left primary sensory cortex and the reference electrode above the right orbit. Each stimulation was conducted for 15 minutes. After cathodal stimulation a significantly increased cold detection threshold was observed in the contralateral and ipsilateral hand as compared to baseline condition and sham stimulation. Furthermore the warm detection threshold was significantly increased in the contralateral hand after cathodal stimulation when compared with the baseline condition but not with sham stimulation. Thermal pain as well as mechanical detection and pain thresholds were not significantly affected by tDCS. In conclusion, the results of this study put forward that cathodal tDCS applied over the primary sensory cortex is able to decrease an Aδ-fiber-mediated somatosensory modality, namely the sensitivity to nonpainful cold. In addition, cathodal tDCS reduced sensitivity to warm detection only in comparison with the baseline condition but not with sham stimulation. Sham and anodal stimulation showed no significant effects