Dokument: Oscillatory Brain Networks in Atypical Parkinsonism

Titel:	Oscillatory Brain Networks in Atypical Parkinsonism
Weiterer Titel:	Oszillatorische Hirnnetzwerke bei atypischem Parkinsonismus
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=72263
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260309-082054-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Krösche, Marius [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,80 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.02.2026 / geändert 12.02.2026
Beitragende:	Prof. Dr. Schnitzler, Alfons [Gutachter] Prof. Dr. Jocham, Gerhard [Gutachter]
Stichwörter:	Hirnoszillationen, Atypischer Parkinsonismus, Kortikobasales Syndrom, Progressiv Supranukläre Blickparese, Magnetoenzephalographie
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	The corticobasal syndrome (CBS) and progressive supranuclear palsy (PSP) are rare, atypical parkinsonian syndromes (APS), that present with motor symptoms reminiscent of idiopathic Parkinson’s disease (PD). Common features of both CBS and PSP include parkinsonian symptoms such as rigidity, bradykinesia and gait disturbances. However, CBS is further characterized by apraxia and cognitive decline, while PSP is defined by abnormal eye movements and early postural instability. Accurate diagnosis in the early stages of these conditions is challenging, and treatment options are limited. The rapid neurodegenerative progression in CBS and PSP is driven by the accumulation of misfolded tau-protein in the brain. CBS is associated with extensive tau pathology and atrophy in the basal ganglia and cortical areas, whereas PSP involves widespread subcortical pathology alongside frontal lobe degeneration. This dissertation investigates the electrophysiological alterations in CBS and PSP by means of magnetoencephalography (MEG), aiming to identify disease-specific signatures at rest and during an imitation task. The first study utilized MEG recordings of CBS and PSP patients at rest, comparing them with PD patients and healthy controls (HC). A key finding was that APS patients exhibit a shift in spectral energy toward lower frequencies, specifically a peak frequency shift within the beta range (13-30 Hz). This effect, predominantly observed in frontal areas, differentiated APS patients from PD patients and HC. Additionally, similar spectral slowing was found in APS patients in other cortical areas when compared to HC only, including central and parietal areas. Notably, the spatial distribution of these alterations corresponds to brain regions known to be structurally compromised by the disease. These findings suggest a link between electrophysiological biomarkers and underlying disease-related abnormalities, like atrophy and tau pathology. While resting state analyses provide valuable insights, task-based studies can further elucidate disease-related dysfunction by examining symptom-relevant brain networks. CBS patients commonly struggle with action imitation. Thus, the second study employed an observe-to-imitate task to assess the recruitment of action-related brain networks. CBS patients were impaired in engaging these networks during action observation and in anticipating a Go cue for movement execution. These deficits were reflected in altered beta-band activity, with suppression dynamics differing between patients and HC. However, both groups exhibited 9 comparable motor network recruitment just prior to movement initiation. These results suggest that CBS patients have specific impairments in visuo-motor matching and response timing, likely stemming from disruptions in frontal and parietal areas, which are frequently affected in CBS patients. In conclusion, APS patients exhibit distinct electrophysiological alterations both at rest and during an imitation task. The identification of disease-specific spectro-spatial resting state profiles and disruptions in action-related network recruitment provide valuable starting points for further research. Expanding our understanding of electrophysiological changes in APS may ultimately contribute to improved clinical diagnostics and a more accurate prognosis. Das kortikobasale Syndrom (CBS) und die progressive supranukleäre Blickparese (PSP) sind beides seltene, atypische Parkinson-Syndrome (APS), die mit einer motorischen Symptomatik ähnlich der Parkinson-Krankheit (PD) zusammenhängen. Typische Parkinson-bezogene Symptome wie etwa Rigor, Bradykinesie und Gangstörungen sind Merkmale des CBS und der PSP. Das CBS ist außerdem gekennzeichnet durch Apraxie und kognitive Beeinträchtigungen, während die PSP mit Störungen der Augenbewegungen und frühen posturalen Instabilitäten einhergeht. Eine differentielle klinische Diagnose ist besonders in den frühen Krankheitsphasen herausfordernd. Die wenigen zur Verfügung stehenden Behandlungsmöglichkeiten können den Krankheitsverlauf nicht modifizieren, und die Symptome nur beschränkt reduzieren. Im Zentrum beider Erkrankungen steht die krankheitsbedingte Akkumulation von pathologischem Tau-Protein. Bei dem CBS sind insbesondere kortikale Areale und die Basalganglien durch Taupathologie und Atrophie betroffen, während bei der PSP diese krankhaften Veränderungen besonders in subkortikalen Arealen ausgeprägt sind und kortikal vorwiegend der Frontallappen betroffen ist. Die vorliegende Dissertation beschreibt elektrophysiologische Veränderungen bei dem CBS und der PSP mittels Magnetenzephalographie (MEG) mit dem Ziel, krankheitsspezifische Profile in Ruhe und während einer Imitationsaufgabe zu identifizieren. In der ersten Studie wurden CBS- und PSP-Patienten mittels MEG in Ruhe aufgenommen und mit PD-Patienten sowie gesunden Kontrollpersonen (HC) kontrastiert. Ein wesentliches Merkmal von APS-Patienten war die Verschiebung der spektralen Energie hin zu niedrigeren Frequenzen, insbesondere von spektralen Maxima im Beta-Band (13-30 Hz). Dieser Effekt trat im Vergleich zu PD-Patienten und HC überwiegend in frontalen Regionen auf. Im alleinigen Vergleich mit HC schloss dieser spektrale Verlangsamungseffekt zusätzlich weitere zentrale und parietale Areale mit ein. Interessanterweise umfassten diese spektralen Veränderungen Gehirnregionen, die bei APS-Patienten in der Regel strukturelle Schäden aufweisen. Diese Ergebnisse legen eine Verbindung zwischen den elektrophysiologischen Veränderungen, Atrophien und Tau-Pathologie nahe. CBS-Patienten sind häufig nicht in der Lage Bewegungen zu imitieren. In der zweiten Studie wurde eine Imitationsaufgabe verwendet, um die Aktivierung von handlungsbezogenen neuronalen Netzwerken zu untersuchen. CBS-Patienten zeigten Beeinträchtigungen in der Aktivierung dieser Netzwerke während der Bewegungsbeobachtung, sowie in der Antizipation 11 eines Zielstimulus (Bewegungsaufforderung). Diese Defizite spiegelten sich in veränderter Beta-Band-Aktivität wider, insbesondere einer verminderten Beta-Unterdrückung. Im Gegensatz dazu zeigten beide Gruppen eine vergleichbare Rekrutierung der motorischen Netzwerke unmittelbar vor der Bewegungsausführung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass bei CBS-Patienten beobachtete Bewegungen Anderer das eigene motorische System vergleichsweise wenig rekrutieren, was insbesondere auf eine eingeschränkte Übersetzung visueller Informationen in motorische Repräsentationen hindeutet. Zudem ist das Timing von Bewegungsreaktionen beeinträchtigt. Diese Ergebnisse hängen wahrscheinlich mit krankheitsbedingten Veränderungen in frontalen und parietalen Arealen zusammen, die für das CBS typisch sind. Zusammenfassend zeigen APS-Patienten ausgeprägte elektrophysiologische Veränderungen, sowohl in Ruhe als auch im Zusammenhang mit Bewegungsimitation. Krankheitsspezifische spektral-räumliche Profile in Ruhe, sowie Störungen in der Rekrutierung handlungsrelevanter Netzwerke bilden wertvolle Ausgangspunkte für aufbauende Forschungsvorhaben. Ein vertieftes Verständnis elektrophysiologischer Veränderungen bei APS könnte langfristig zu einer verbesserten klinischen Diagnostik und einer genaueren Prognose beitragen.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Medizinische Psychologie
Dokument erstellt am:	09.03.2026
Dateien geändert am:	09.03.2026
Promotionsantrag am:	04.09.2025
Datum der Promotion:	09.02.2026