Von der Bewegungsvorbereitung bis zur Gangausführung bei ALS (GAITALS)

Im Vergleich zu anderen Bewegungsstörungen wie der Parkinson-Krankheit (PD) standen die Mechanismen der Bewegungsbeeinträchtigung bei Amyotropher Lateralsklerose (ALS) nicht im Mittelpunkt des Interesses. Dies hängt zumindest teilweise mit der klassischen Annahme zusammen, dass Bewegungsstörungen bei ALS lediglich eine Funktionsstörung der letzten motorischen Bahnen widerspiegeln. Das Konzept, dass ALS ausschließlich obere und untere Motoneuronen betrifft, wurde jedoch endgültig in Frage gestellt. Histologische, neurophysiologische und bildgebende Untersuchungen stützen zunehmende Belege für das Konzept, dass es sich bei ALS um eine degenerative Multisystemerkrankung handelt. Klinisch ist die Steifheit der unteren Gliedmaßen bei 69 % der ALS-Patienten mit extrapyramidaler Steifheit und Haltungsinstabilität verbunden. Letztere können auch Anomalien der Bewegungseinleitung aufweisen, die das Gehen beeinträchtigen, wie z. B. ein Versagen der Gangeinleitung, über das üblicherweise bei PD-Patienten berichtet wird. Alle diese Daten stützen die Hypothese, dass einige Gleichgewichtsstörungen bei ALS-Patienten auf eine zusätzliche Funktionsstörung und/oder Schädigung der Basalganglien-Schaltkreise und/oder ihrer Ausgangsstrukturen wie der Kortikalis oder des Mittelhirns zurückzuführen sein können.

Bei PD-Patienten, die ein Modell für eine Funktionsstörung des Basalgangliensystems darstellen, ist bekannt, dass Länge und Geschwindigkeit des ersten Schrittes während der Ganginitiierung durch eine dopaminerge Therapie reduziert und verbessert werden, wohingegen die Haltungsinstabilität weniger empfindlich auf die Behandlung reagiert, was auf die Beteiligung anderer Gehirnstrukturen schließen lässt Funktionsstörung und/oder Läsion. Eine Möglichkeit, die Haltungskontrolle während des Gangeinleitungsprozesses zu bewerten, besteht darin, die vertikale Geschwindigkeit des Schwerpunkts mithilfe einer Kraftplattform zu messen. Bei gesunden Erwachsenen kommt es während der Einzelstützphase zu einem Vorwärtsabfall des Schwerpunkts, der durch die Aktivierung des Standbein-Soleus-Muskels vor dem Fußkontakt aktiv umgekehrt wird. Bei Parkinson-Patienten mit Haltungsinstabilität ist dieses als aktive Bremsung bezeichnete Phänomen verändert. Es wird angenommen, dass diese Haltungsinstabilität auf zusätzliche Läsionen und/oder Funktionsstörungen in den Ausgangsstrukturen der Basalganglien zurückzuführen ist, insbesondere im Mittelhirn, das den Pedunkulopontinkern und die mesenzephale Bewegungsregion enthält, zwei Strukturen, von denen bekannt ist, dass sie an der Kontrolle der Fortbewegung und Haltung beteiligt sind Tiere.

Dieses Forschungsprogramm wird sich auf die Ganginitiierung und Haltungskontrolle bei ALS-Patienten konzentrieren, indem Patienten mit und ohne Haltungsinstabilität (aber auch im Vergleich zu Kontrollpersonen) verglichen werden und ein multidisziplinärer Ansatz verwendet wird, der neurophysiologische und neuroimaging-Analysen kombiniert.

Nach der klinischen Bewertung werden zwei Gruppen von ALS-Patienten, die anhand des Merkmals der Haltungsinstabilität definiert sind, und eine Gruppe gesunder Probanden (n=25 für jede Patientengruppe und 20 für gesunde Probanden) in die Studie einbezogen.

Die neurophysiologische Bewertung erfolgt durch eine Ganginitiationsbeurteilung, die es uns ermöglicht, biomechanische und elektromyografische Daten wie den Bremsindex zu sammeln.

Die neuroradiologische Untersuchung umfasst zunächst eine fMRT-Analyse. Es wird eine Untersuchung spezifischer Schaltkreise in Netzwerken durchgeführt, die die erste Beschreibung der Dynamik neuronaler Netzwerke liefern wird, die mit der Vorbereitung und Ausführung von Bewegungen bei ALS-Patienten verbunden sind.

Wenn die Forscher ein tieferes Verständnis der neuronalen Substrate erlangen, die der hypothetischen Beeinträchtigung der Ganginitiierung und der Haltungskontrolle zugrunde liegen, werden die Forscher dann in der Lage sein, angemessene therapeutische Strategien (pharmakologische Interventionen, chirurgische Therapien, Rehabilitationsprogramme) zu entwickeln, die auf eine Verbesserung der Bewegungsvorbereitung und des Gangs abzielen Durchführung bei ALS-Patienten