Dokument: Charakterisierung oszillatorischer Aktivität im Nucleus subthalamicus und Nucleus ventralis intermedius thalami bei Patienten mit Bewegungsstörugnen

Titel:Charakterisierung oszillatorischer Aktivität im Nucleus subthalamicus und Nucleus ventralis intermedius thalami bei Patienten mit Bewegungsstörugnen
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20080128-151254-9
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Reck, Christiane [Autor]
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Dateien vom 24.01.2008 / geändert 24.01.2008
Beitragende:Prof. Dr. Schnitzler, Alfons [Gutachter]
Prof. Dr. Rose, Christine [Gutachter]
Stichwörter:idiopathisches Parkinson-Syndrom, Multiple Sklerose, Tiefe Hirnstimulation
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:Die Tiefe Hirnstimulation (DBS) wird seit 20 Jahren als Therapie für die Linderung von Bewegungsstörungen angewandt. Trotz zunehmender wissenschaftlicher Forschung in diesem Bereich bleiben viele Fragen über die Entstehung der Symptomatik, über neuronale oszillatorische Netzwerke und über die Wirkung der DBS weiter offen.

In dieser Arbeit wurde die oszillatorische Aktivität im motorischen System bei Patienten mit idiopathischem Parkinson–Syndrom (IPS) und Multiple Sklerose (MS) Patienten mit Tremor analysiert. Im Rahmen klinisch indizierter Implantation von DBS-Elektroden wurden simultan Muskelaktivität und lokale Feldpotentiale (LFPs) im Bereich des Implantationszielgebietes Nucleus subthalamicus (STN) bei 16 IPS Patienten und des Nucleus ventralis intermedius thalami (VIM) bei 3 MS Patienten abgeleitet. Mit bis zu 5 Elektroden (2 mm Distanz zwischen den einzelnen Elektroden) wurde eine Kartierung neuronaler Aktivität auf verschiedenen Höhen während der Navigation zum geplanten Zielpunkt vorgenommen.

Es zeigten sich Tremor–assoziierte Kohärenzen im VIM und STN, die eine Variation in Frequenz und Stärke der Kohärenz aufwiesen in Abhängigkeit zweier antagonistischer Muskeln des Unterarmes und der räumlichen Lokalisation der LFPs. Beta–oszillatorische Kohärenzen (13–30 Hz) im STN verhielten sich bezüglich des Auftretens und der Stärke der Kohärenz während isometrischer Kontraktion bei tremordominanten und akinetisch–rigiden IPS Patienten gleich. Einen korrelativen Zusammenhang zwischen Beta–Kohärenzen innerhalb des STNs und motorischen Parametern wie Aktionstremor, Rigor, Haltung, Gang, posturale Stabilität, Körper–Bradykinese und Diadochokinese gab es nicht.

Die insbesondere räumlichen Unterschiede Tremor-assoziierter Kohärenzen legen eine Organisation paralleler, segregierter Tremor–Subschleifen innerhalb des VIMs und des STNs bei MS und IPS Tremorpatienten nahe. Die symptomatische Ausprägung bei IPS Patienten steht nicht im Zusammenhang mit Beta–assoziierten Kohärenzen bei isometrischer Kontraktion im STN oder motorischen Parametern und weist daraufhin, dass pathologische Beta–Aktivität stärker unter Ruhebedingungen in Erscheinung kommt und unter aktiven Haltebedingungen eher eine untergeordnete Rolle spielt.
Zukünftige Studien sollten pathologische, neuronale Oszillationen bei Patienten mit Bewegungsstörungen noch näher charakterisieren, die bestehenden Modellvorstellungen über die grundlegenden Mechanismen ergänzen und die Therapie DBS weiter optimieren, um noch effizientere Verbesserungen der symptomatischen Linderung zu erzielen und die Implantation und Einstellung der Stimulationsparameter spezifischer Erkrankungen zu standardisieren.

Deep brain stimulation (DBS) has been exerted as therapy for movement disorders since 20 years. In spite of increasing scientific research many questions about pathology, oscillatory networks and mechanisms of DBS remain unexplained.

The present work analysed neuronal oscillations in the motor system in patients with idiopathic Parkinson’s disease (PD) and multiple sclerosis (MS) with tremor. Within the framework of clinical indication for implantation of DBS electrodes muscle activity was simultaneously recorded with local field potentials in the area of the implantation target, which was the nucleus subthalamicus (STN) for 16 PD patients and the nucleus ventralis intermedius thalami (VIM) for 3 MS patients. By means of up to 5 electrode trajectories (concentric configuration, distance between each 2 mm) neuronal activity on different heights during navigation towards the planned target point was mapped.
Tremor–associated coupling in the VIM and STN exhibited a variation in coupling frequency and strength in dependence of antagonistic muscles of the contralateral forearm and spatial localisation of local field potentials. Oscillatory coupling in the beta frequency band
(13–30 Hz) within the STN was equal concerning occurrence and strength of coherence during isometric contraction in tremordominant and akinetic–rigide PD patients. There was no correlative connectivity between beta coupling and motor parameters like action tremor, rigidity, posture, gait, postural stability, body bradykinesia and diadochokinesia.

Particullarly the spatial differences of tremor-associated coherences suggest an organisation in parallel, segregated tremor subloops in the VIM and STN in MS and PD tremor patients. The pathology in PD patients is not related to beta–associated coupling during isometric contraction in the STN and is not correlated to motor parameters. This indicates that pathological beta activity appears enhanced under resting condition but plays a subsidiary role during isometric contraction in PD.
Following studies should characterise pathological activity in patients with movement disorders more closely, complement existing models of basic mechanisms and optimise the DBS therapy to further improve the symptomatic alleviation and to standardise the implantation and adjustment of stimulation parameters for specific diseases.
Rechtliche Vermerke:keine PDF/A-Datei
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:24.01.2008
Dateien geändert am:24.01.2008
Promotionsantrag am:14.12.2007
Datum der Promotion:22.01.2008
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