Dokument: Zentrale Mechanismen physiologischer Diskontinuitäten bei langsamen Fingerbewegungen

Titel:	Zentrale Mechanismen physiologischer Diskontinuitäten bei langsamen Fingerbewegungen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3024
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050129-001024-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dirks, Martin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,63 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Schnitzler, Alfons [Gutachter] Prof. Dr. Sabel, Michael C. [Gutachter]
Stichwörter:	Magnetenzephalographie, MEG, EMG, Fingerbewegungen, 8 Hz Diskontinuitäten, Motorkontrolle
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Langsam ausgeführte Fingerbewegungen weisen physiologischerweise ein ungleichmäßiges, mit ca. 8 Hz Diskontinuitäten versetztes Bewegungsmuster auf. Ziel dieser Arbeit ist es, unter Einsatz der Magnetenzephalographie (MEG) den Ursprung und die funktionelle Rolle dieser Diskontinuitäten zu erforschen. Hierzu gehörte auch, ihre Abhängigkeit von visuellen Informationen zu überprüfen. Das Versuchskollektiv bestand aus 9 gesunden rechtshändigen Probanden (7 Männer und 2 Frauen). Sie führten langsame Beuge- und Streckbewegungen mit dem rechten Zeigefinger in einer Frequenz von 0,5 Hz aus, die wir durch ein visuelles Signal über einen Bildschirm vorgaben. Parallel wurde mit einem 122-Kanal MEG-System die Hirnaktivität gemessen. Mit Elektromyographie (EMG) und einem 3-D Ultraschall-Bewegungsmessgerät erfassten wir die Muskelaktivität und Bewegungsparameter. Die variable Präsentation der visuellen Vorgabe und eines zusätzlichen Rückkopplungssignals der Bewegungsmessung gewährten dem Probanden unterschiedliche Bedingungen der visuellen Kontrollmöglichkeit seiner Fingerbewegungen. Zusätzlich durchgeführte Messungen umfassten eine isometrische Halteaufgabe und Ruhebedingungen. Zur Lokalisation zerebraler Quellen wurden die MEG-Daten in ein im Anschluss gemessenes T1-gewichtetes 3-dimensionales Kernspintomogramm integriert. Wir analysierten Stärke und Kohärenzen der zentralen und peripheren oszillatorischen Aktivität. Die Kohärenz beschreibt das Ausmaß der Abhängigkeit zweier oszillatorischer Signale als Funktion der Frequenz. Die Richtung des Informationsflusses zwischen zwei Quellen wurde über einen "Directionality-Index" (DI) bestimmt. Die Auswertung der Gruppenergebnisse erfolgte mit dem Software-Paket SPM99. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Kohärenz zwischen den peripheren Signalen der Diskontinuitäten (EMG/Bewegungsmessung) und dem kontralateralen sensomotorischen Kortex im 6 - 9 Hz Spektrum mit afferenten und efferenten Anteilen. Im Zerebellum fand sich eine ipsilaterale Quelle afferenter Qualität. Bei 15 - 35 Hz bestand Kohärenz zwischen der Muskelaktivität und dem motorischen Kortex. Zerebro-zerebrale Kohärenzrechnungen ergaben ausgehend vom motorischen Kortex als Referenzregion ein oszillatorisches Netzwerk von thalamischen, zerebellären und prämotorischen Quellen für den Bereich von 6 - 9 Hz. Die stärksten zerebro-peripheren und zerebro-zerebralen Kohärenzen von 6 - 9 Hz traten bei der Bedingung ohne Vorgabe- und Rückkopplungssignal auf. Erhöhte visuelle Kontrollmöglichkeit führte zu einer Abnahme der Kohärenzen. Als Ursache der Diskontinuitäten ergab sich eine vom motorischen Kortex erzeugte oszillatorische 6 - 9 Hz Ansteuerung der Muskulatur, der ein komplexes zerebello-thalamo-kortikales Netzwerk zugrunde liegt. Hierbei spielt das Zerebellum eine wesentliche Rolle als Integrationsort sensorischer und motorischer Informationen. Diese intermittierende Steuerung langsamer Fingerbewegungen kann als ein Mechanismus der effizienten Informationsverarbeitung des sensomotorischen Systems aufgefasst werden. Im Gegensatz zu einer kontinuierlichen Ansteuerung bedeutet dies einen geringeren Kalkulationsaufwand für das zentrale Nervensystem. Dieser auf Vorwärts- und Rückwärtskontrolle basierende 6 - 9 Hz Mechanismus verliert bei Zunahme visueller Kontrollmöglichkeit an Bedeutung. Die ebenfalls vom Motorkortex erzeugten 15 - 35 Hz Oszillationen spielen eine Rolle für kurze isometrische Phasen bei langsamen Fingerbewegungen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	29.01.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	21.01.2005
Datum der Promotion:	21.01.2005