DYSCAR: Charakterisierung von Dystonie

Eine große Schwierigkeit, die den Fortschritt in unserem Verständnis der Dystonie behindert, ist die Tatsache, dass es derzeit an genauen Beschreibungen der motorischen Symptome im Zusammenhang mit verschiedenen Formen der Krankheit mangelt. Tatsächlich führen verschiedene Formen der Krankheit zu Symptomen, die auf der Grundlage aktueller klinischer Bewertungen nicht unterschieden werden können. Wir gehen davon aus, dass die vielfältigen pathophysiologischen Mechanismen, die den motorischen Symptomen der Dystonie zugrunde zu liegen scheinen, etwas unterschiedliche Verhaltensausdrücke der Krankheit hervorrufen und auch unterschiedlich auf tiefe Hirnstimulation reagieren sollten. Da die proximalen Muskeln an der Haltungsstabilisierung der Gliedmaßen beteiligt sind, schlagen wir vor, nicht nur die distale, sondern auch die proximale und kontralaterale Diffusion des motorischen Befehls zu untersuchen. Unsere Hypothese ist, dass Bewegungs- und EMG-Muster je nach Ätiologie der Krankheit und Aufgabenbedingungen unterschiedlich sein sollten. Mit anderen Worten: Wir erwarten, Kinematiken und EMG-Signaturen zu identifizieren, die für verschiedene Formen der Dystonie spezifisch sind.

Ein erster Schritt zur Verbesserung unseres Wissens über Dystonie besteht daher darin, die motorische Leistung auf der Verhaltensebene zu untersuchen und abnormale Bewegungsmuster mit bestimmten Ursachen der Krankheit in Verbindung zu bringen. Daher werden drei Gruppen von Patienten mit einer Dystonie bekannter Ätiologie (ON- und OFF-Dystonie der Parkinson-Krankheit, primäre Dystonie, sekundäre Dystonie) sowie zwei Gruppen altersentsprechender Kontrollpersonen in die Studie einbezogen.

Der erste Schritt unseres experimentellen Ansatzes wird darin bestehen, die Kinematik und EMG-Muster der Bewegungen der verschiedenen Patientengruppen zu untersuchen. Um die motorische Kontrolle der oberen Extremität zu untersuchen, werden wir die Patienten bitten, beide Handgelenksbewegungen isoliert oder in Verbindung mit einer überlagerten motorischen, kognitiven oder emotionalen Aufgabe auszuführen. Die Organisation und Anomalien der Bewegungen der unteren Extremität werden, wann immer möglich, nach dem gleichen Prinzip untersucht. Da bei vielen Patienten mit Dystonie unwillkürliche Bewegungen auftreten, werden alle Verhaltensaufzeichnungen mithilfe von Telemetriegeräten durchgeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass Patienten die Fänger nicht abziehen und sich während der Aufnahmesitzungen nicht verletzen.

Die Messungen umfassen Reaktions- und Bewegungszeiten sowie die Winkelverschiebungen der relevanten Gelenke und die bilaterale EMG-Aktivität der distalen und proximalen Muskeln der Gliedmaßen. Die räumlich-zeitlichen Merkmale der Bewegungen der Patienten werden anhand der aufgezeichneten chronometrischen, kinematischen und EMG-Daten analysiert und mit denen altersentsprechender Kontrollpersonen verglichen. Muskelaktivität und -bewegung werden auf den verschiedenen Ebenen der sich bewegenden und kontralateralen Gliedmaßen aufgezeichnet, um die Überlaufeigenschaften der Dystonie gründlich zu überwachen.

Es wird angenommen, dass dystone Bradykinesie mit einem Verlust der Selektivität des motorischen Befehls und insbesondere seiner Ausbreitung auf Antagonistengruppen zusammenhängt. Wenn diese Hypothese richtig ist, erwarten wir eine abnormale Koaktivierung von Antagonistengruppen auf der distalen Ebene. Aufgrund der Haltungskomponente der Dystonie erwarten wir auch eine übermäßige Ausbreitung des motorischen Befehls auf die proximalen Muskeln. Schließlich werden wir nach Anzeichen von Spiegelbewegungen suchen, die auf Störungen der interhemisphärischen motorischen Hemmung hinweisen.

Die abnormale Koaktivierung von Antagonisten und proximalen Muskeln sollte unter Bedingungen doppelter motorischer Aufgaben zunehmen, bei denen der Patient aufgefordert wird, gleichzeitig symmetrische oder unterschiedliche Bewegungen mit den beiden Gliedmaßen auszuführen. Basierend auf der Hypothese, dass die symmetrische Kopplung motorischer Effektoren leichter zu kontrollieren ist als asymmetrische Muster, die eine interhemisphärische Hemmung der irrelevanten Bewegung erfordern, sollte die motorische Leistung schwieriger sein und die Diffusion des motorischen Befehls sollte bei asymmetrischen motorischen Aufgaben erhöht werden.

Unter jeder Bewegungsbedingung wird die Konsistenz der aufgezeichneten Kinematikmuster und EMG-Daten zwischen den drei Patientengruppen verglichen. Bei sekundärer Dystonie werden wir, sofern relevant, die beobachteten Muster auch mit bestehenden Hirnläsionen korrelieren. Wir werden versuchen, weitere Zusammenhänge zwischen dem klinischen Phänotyp der Patienten und den gemessenen Bewegungsparametern zu finden. Beispielsweise werden die Kinematik- und EMG-Daten in Bezug zu den Hauptsymptomtypen der Patienten (mobile vs. fixierte Dystonie) und der Verteilung der Symptome gesetzt.

Die Hypothese, dass es sich bei Dystonie um eine rein motorische Erkrankung handelt, wird mithilfe experimenteller Doppelaufgabenprotokolle getestet. Die Patienten werden aufgefordert, die gleiche Armbewegung auszuführen, während sie 1) gleichzeitig eine kognitive Aufgabe ausführen, z. B. rückwärts zählen oder einen bestimmten visuellen Reiz erkennen, wodurch einige der Aufmerksamkeitsressourcen abgelenkt werden.