MEG motorische Experimente bei (Hemi-) Parkinson

Bewegungskorrelierte Hirnpotentiale bei Patienten mit Parkinson-Syndrom (PS) wurden bisher elektroenzephalographisch untersucht (EEG) [Deecke et al. 1973-77, Barrett et al. 1986, Dick et al. 1989, Harasko van der Meer et al. 1996, Lang & Deecke, 1998]. Bewegungskorrelierte Hirnmagnetfelder wurden bisher nur bei gesunden Normalpersonen abgeleitet (MEG, Bereitschaftsfeld, BF) [Deecke et al. 1982, 1983, Weinberg et al. 1983, Cheyne, Kristeva & Deecke 1991]. Soweit uns bekannt ist, sind MEG-Ableitungen bei Patienten mit PS bisher nicht systematisch untersucht worden. Daher beabsichtigen wir im gegenwärtigen Projekt, MEG-Ableitungen sowohl bei Hemiparkinson-Patienten als auch bei bilateralen PS-Patienten durchzuführen. Das Bereitschaftspotential-Paradigma (Paradigma der selbst- initiierten Willkürbewegungen) scheint uns die beste Methode zu sein, um auf die häufigste zentrale motorische Erkrankung, PS, angewandt zu werden. Das MEG mit seinen exzellenten Lokalisierungsmöglichkeiten scheint uns bestens geeignet, um zu untersuchen, welche Hirnareale sich finden lassen, die Veränderungen durch die Krankheit beim PS zeigen. In den MEG-Experimenten werden Hemiparkinsonpatienten Willkürbewegungen (Zeigefinger Beugung/ Streckung) beider gekreuzter Hemisphären-Hand-Systeme durchführen, dem stärker betroffenen im Vergleich zum schwächer betroffenen System in statistisch ausbalanzierten Untersuchungsblocken. Bilaterale Parkinsonpatienten werden mit gesunden Kontrollpersonen verglichen, angepaßt in Zahl, Geschlecht und Alter. Ziel der Studie ist es, unser Verständnis der spezifischen Unterschiede zwischen den untersuchten Patienten und gesunden Kontrollen zu verbessern sowie auch der zugrundeliegenden Mechanismen einschließlich der corticalen Lokalisation der durch die Krankheit hervorgerufenen funktionellen Veränderungen sowohl im primaren motorischen Cortex als auch in der supplementären motorischen Area. Wir erwarten uns von diesen motorischen Experimenten den gegenwärtigen Kenntnisstand sowohl für die Grandlagenforschung der Willkürmotorik zu erweitern als auch für die klinisch-neurologische Diagnostik und Therapie inklusive Pharmakotherapie, funktionell- neurochirurgische Therapien und nicht-medikamentöse Maßnahmen wie Physiotherapie.

Ziel der Forschungsarbeit war es, mittels MEG (Magnetoenzephalographie) Ableitungen des Bereitschaftsfeldes bei Parkinsonpatienten zu untersuchen. Das Bereitschaftsfeld im MEG ist analog dem Bereitschaftspotential im EEG (Elektroenzephalographie). Es zeigt im zeitlichen Ablauf die zunehmende Aktivierung motorischer Hirnareale vor selbst-initiierten Bewegungen. Das Bereitschaftsfeld kann in eine frühe Komponente (BF1) und in eine späte Komponente (BF2) unterteilt werden. Für jede dieser Komponenten sind unterschiedliche Hirnalreale verantwortlich. Vereinfacht gesagt ist für das BF1 (es dauert von 1 sec bis sec vor dem Bewegungsbeginn) hauptsächlich die Supplementäre motorisches Area (SMA) zuständig, während für das BF2 (es dauert von sec bis zum Bewegungsbeginn) hauptsächlich die Primäre motorische Area (MI) verantwortlich ist. Die SMA-Aktivität steht im Zusammenhang mit der Planung und Initiierung unserer Bewegungen und Handlungen und diese ist bei Parkinsonpatienten beeinträchtigt. Parkinsonpatienten haben große Schwierigkeiten in der Durchführung von spontanen, nicht von außen getriggerten Bewegungen. Deshalb ist die Untersuchung des Bereitschaftsfeldes bei frei initiierten Bewegungen an Parkinsonpatienten von großer Bedeutung, um die Mechanismen, die bei der Planung und Durchführung von Bewegungen eine Rolle spielen, zu beleuchten und daraus etwaige Therapiemöglichkeiten abzuleiten. Es wurden rechtshändige Patienten im Frühstadium der Krankheit, sogenannte Hemiparkinsonpatienen, die eine vorwiegend einseitige Symptomatik aufweisen, mit rechtshändigen gesunden Kontrollpersonen, wie auch einer rechtshändigen Patientengruppe mit fortgeschrittener, beidseitiger Symptomatik verglichen. Die Resultate zeigen, dass bei gesunden Kontrollpersonen die Bereitschaftsmagnetfelder im Bereich der üblichen SMA Aktivierung im Seitenvergleich durchgehend symmetrisch vorhanden sind. Bei der Hemiparkinsongruppe ist aber die Aktivierung der SMA bei der von der Krankheit betroffenen Seite etwas höher. Bei der Gruppe der beidseitig betroffenen Parkinsonpatienten verlagert sich die sonst fronto-mesiale Aktivität in Richtung frontopolar und frontolateral. Der Befund der Hemiparkinsongruppe ist sehr interessant: Wenn sich auf der Seite des Handicaps eine stärkere Aktivierung fand, so zeigt dies, dass sich das von der Krankheit betroffene Hemisystem stärker anstrengt, um das Defizit zu kompensieren. Zusätzlich wurde in einer EEG-Messreihe der Einfluss des Grades an willentlicher Initiierung vor einer bestimmten Bewegungssequenz an gesunden Probanden abgeleitet. Es konnte eine größere Aktivierung im SMA-Bereich sichtbar gemacht werden, wenn die Bewegungssequenzen mit einem höheren Grad an bewusster Initiierung durchgeführt wurden. Zusätzlich setzt die SMA-Aktivierung in dieser Kondition früher ein als bei nachlässiger (automatisierter) Bewegungsausführung. Anwendungsbezogen hat das Projekt also wesentliche neue Erkenntnisse erbracht über die Plastizität des Gehirns im Falle eines Handicaps (Parkinson`sche Krankheit) und über die Hirnvorgänge bei bewusster, willentlicher Ausführung unserer Handlungen.