Auswirkungen der motorischen Imagination und Handlungsbeobachtung auf die motorischen Chancen der oberen Extremitäten und die kognitiven Chancen bei der Parkinson-Krankheit

Die Parkinson-Krankheit (PD) ist degenerativ, tritt langsam und fortschreitend auf, ist idiopathisch und umfasst mehrere Faktoren. Bei PD kommt es zur Degeneration von dopaminproduzierenden Neuronen (dopaminergen Neuronen) in der Substantia nigra, innerhalb der Basalganglien. Anschließend erfolgt die Aktivierung erregender Neuronen, die sich durch eine Dysregulation der motorischen Kontrolle manifestiert.

PD ist durch nichtmotorische und motorische Symptome gekennzeichnet, die Ursachen für negative Auswirkungen auf die Lebensqualität sind und sich direkt in mehreren täglichen Situationen der Person mit PD widerspiegeln. Nicht-motorische Symptome werden als zusätzliche Symptome betrachtet und sind ebenfalls häufig, mit der Prävalenz von Demenz und leichter kognitiver Beeinträchtigung. Die am häufigsten beobachteten kognitiven Probleme bei PD liegen in den folgenden Bereichen: Konzentration und Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis sowie Schwierigkeiten mit Berechnungen und räumlichen Orientierungsaktivitäten und exekutiven Funktionen. Die nicht-motorischen Symptome wirken sich negativ auf die berufliche Leistungsfähigkeit aus und können zu Schwierigkeiten bei Aktivitäten wie Autofahren, Einkaufen, Haushaltsführung führen; sowie Selbstpflege: Anziehen und Baden.

Die wichtigsten motorischen Symptome sind: a) Ruhetremor – tritt in Ruhe auf und nimmt ab, wenn eine willkürliche Bewegung versucht wird; b) Steifheit – gleichzeitige Erhöhung des Muskeltonus, der einen konstanten Widerstand über den gesamten Bewegungsbereich darstellen kann, wenn die Bewegung langsam und progressiv ist, oder eine Bewegung mit rhythmischem Widerstand über den gesamten Bewegungsbereich; c) Akinese – Schwierigkeiten, Bewegungen einzuleiten; d) Bradykinesie – Langsamkeit, um die Bewegung aufrechtzuerhalten.

Der Tremor bei Parkinson ist eine unwillkürliche rhythmische Bewegung, typischerweise gekennzeichnet durch einseitiges Ruhetremor, das in den oberen Extremitäten auftritt, insbesondere in den Händen. Der Ruhetremor wird bei Bewegung gehemmt und kann ebenso häufig beim Einnehmen einer Körperhaltung oder sogar bei Bewegung wieder auftreten. Der essentielle Tremor tritt mehr in den Unterarmen und Händen auf und ist problematischer bei willkürlichen Bewegungen oder beim Aufrechterhalten der Körperhaltung gegen die Schwerkraft, was die Ausführung von Aktivitäten des täglichen Lebens beeinträchtigt, und die am stärksten betroffenen sind: Schreiben mit der Hand, Essen, Anziehen und sich um sich selbst kümmern. Es gibt auch isolierte posturale und kinetische Tremor, mit einer noch höheren Frequenz (größer als 4 Hz).

Rigor wiederum ist eines der Kardinalsymptome der Parkinson-Krankheit und beinhaltet Informationen über Schweregrad, Verteilung und ob sie in Ruhe und in einem nicht-medikamentösen Zustand vorhanden ist. Menschen mit Parkinson haben höhere Rigiditätswerte, sowohl in Ruhe als auch während der passiven Mobilisierung, da die Muskeln einen erhöhten Tonus haben. Ein eingeschränkter Bewegungsumfang kann eine schwächende Folge von Parkinson sein und tägliche Aktivitäten wie das Schreiben beeinträchtigen. In Bezug auf Bradykinesie bezieht es sich auf die Schwierigkeit, die Körperposition anzupassen, Bewegungen einzuleiten und auszuführen sowie sequentielle und gleichzeitige Bewegungen auszuführen.

Menschen mit Parkinson haben im Allgemeinen Schwierigkeiten, Bewegungen einzuleiten, mit langsameren Bewegungen und reduzierter Reichweite. Dies spiegelt sich in der Schwierigkeit wider, die meisten täglichen Aktivitäten auszuführen: Körperpflege, Ankleiden, Arbeits- und Freizeitaktivitäten und Hausarbeiten, durch die Beziehung zur feinmotorischen Koordination und Geschicklichkeit sowie zur bimanuellen Koordination, Hypokinese und Initiation.

Derzeit gibt es keine zugelassene Behandlung, die die Progressionsrate von PD verändert, und die Möglichkeiten konzentrieren sich auf die Linderung der Symptome, da keine Heilung bekannt ist. Die Degeneration von dopaminergen Neuronen löst die Veränderungen im Basalgangliennetzwerk aus und wird hauptsächlich mit Medikamenten wie Levodopa oder dopaminergen Antagonisten behandelt, die eine Dopaminersatztherapie darstellen, die den Mangel an körpereigenem Dopamin kompensiert.

Zur Aufrechterhaltung motorischer und nicht-motorischer Veränderungen sind die konventionelle Rehabilitation, verbunden mit anderen Interventionsmöglichkeiten, neben körperlicher Bewegung, wichtig und ergänzend zur medikamentösen Behandlung.

Motor Imaging (MI) und Action Observation (AO) sind zwei innovative Rehabilitationsansätze, die bei verschiedenen pathologischen Zuständen durchführbar sind. Daher ist es eine Investition, beides als Werkzeug in der Neurorehabilitation anzuwenden, und es können erhebliche Vorteile bei der Parkinson-Krankheit induziert werden.

Aus einer systematischen Überprüfung der 25 ausgewählten Artikel gab es keine Aufzeichnungen über eine Studie, die die Untersuchung der gemeinsamen Wirkung von MI und Langzeit-AO beinhaltete, und nur eine, die die Wirkung beider in einer einzigen Sitzung verglich, aber der Rest behandelte sich mit der Wirkung von OA oder MI, isoliert, in einem Einzelsitzungsexperiment, oder der Wirkung von nur OA oder nur MI als Langzeitbehandlung. Ein weiterer relevanter Hinweis ist, dass die Verwendung von Ansätzen bei Parkinson eher auf motorische Symptome in den unteren Gliedmaßen ausgerichtet ist, wie z. B. Gleichgewichts- und Gangänderungen.

Die Kombination von AO und MI erhöht die Nachahmung bei PD und ist ein vielversprechender therapeutischer Ansatz, um Menschen mit PD bei ihren Aktivitäten des täglichen Lebens und der Symptombehandlung zu helfen, da die Aktionen im Kontext des täglichen Lebens dargestellt werden. Daher werden MI und AO als verwendet therapeutische Programme können die motorischen Fähigkeiten verbessern, indem sie die normalerweise während der Bewegungen erzeugten propriozeptiven Signale verstärken, oder die Verschlechterung der motorischen Fähigkeiten bei Parkinson verlangsamen.

Motor Imagery (MI) ist ein kognitiver Prozess, der die Fähigkeit beinhaltet, eine Handlung mental auszuführen, ohne die Bewegung selbst ausführen zu müssen. Die Perspektive, die sich die Person vorstellt, kann folgende sein: Innenperspektive (erste Person – stellt sich selbst vor), die sich auf die Sichtweise der Person auf den Inhalt der Bilder oder auf ihre kinästhetische Empfindung bezieht – die Person stellt sich die ausgeführte Bewegung vor , als würde er die Bewegung der Handlung spüren; oder Außenperspektive (dritte Person - stellt sich eine andere Person vor), die sich auf die visuelle Vorstellung von Szenen außerhalb der Person bezieht.

Wie die motorische Ausführung kann das MI-Training Verbesserungen der motorischen Leistung und damit der motorischen Lernprozesse bei PD bewirken. Trotz der wenigen Studien zu PD gibt es Hinweise darauf, dass mentales Training Bradykinesien reduzieren, die Mobilität und Ganggeschwindigkeit verbessern sowie die dynamische Stabilität verbessern kann, abgesehen davon, dass kein Zittern des Zustands mit Medikamenten in Ruhe und bei mentaler Aufgabe gezeigt wird.

Aktionsbeobachtung besteht darin, einer anderen Person beim Handeln oder Ausführen einer motorischen Aufgabe auf Video oder in Echtzeit zuzusehen. Es wird anerkannt, dass beim Beobachten einer anderen Person beim Handeln eine Gehirnaktivierung in denselben neuronalen Strukturen stattfindet, die für die tatsächliche Ausführung derselben Handlungen verwendet werden, und im Gehirn des Beobachters rekrutiert wird, als ob sie die beobachtete Handlung ausführen würden.

Das AO zeigt alltägliche Handlungen und gibt Hinweise für deren Ausführung in Lebenskontexten. AO ist ein effektiver Weg, um die Leistung einer motorischen Fähigkeit zu erlernen oder zu verbessern, indem die Geschwindigkeit und Genauigkeit von Aktionen bei PD modifiziert werden. Die Verwendung von AO bei PD verbessert die spontane Rate selbstrhythmischer Fingerbewegungen, was sich in der Verbesserung der Leistung von Aktivitäten des täglichen Lebens widerspiegelt.

Der Begriff Brain-Machine Interface (BMI) bezieht sich auf Systeme, die die Signale der Gehirnaktivität des Individuums erfassen und sie in Computerbefehle zur Steuerung externer Geräte übersetzen, bei denen es sich um Kommunikationsgeräte, funktionelle elektrische Stimulation (FES) oder Roboter-Exoskelette handeln kann. Die BMI-Technologie ist relativ neu und ermöglicht es einer Person, durch Gehirnsignale mit der Umwelt zu interagieren, und kann die motorische Funktion wiederherstellen, indem sie die Plastizität des Gehirns induziert.

Um diese Gehirnsignale zu erfassen, können invasive und nicht-invasive Strategien verwendet werden. Bei nicht-invasiven Systemen werden Elektroden auf der Schädeldecke positioniert, wobei Signale verwendet werden, die durch Elektroenzephalographie (EEG), Magnetoenzephalographie (MEG) und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) gesammelt wurden, was aus Sicherheits- und ethischen Gründen vielversprechender ist als invasive Strategien .

Bei einem typischen BMI wird durch das EEG die Bewegungsabsicht der Person (motorische Vorstellung oder Ausführung) in Echtzeit durch die fortlaufende elektrische Aktivität des Gehirns dekodiert, die durch sensorisches Feedback ausgelöst wird. BMIs werden derzeit hauptsächlich in zwei Anwendungen verwendet: in unterstützenden Technologien oder Bewegungslähmung; und in Rehabilitationstechnologien, die auch als rehabilitative Gehirn-Maschine-Schnittstelle oder Neurofeedback bezeichnet werden und darauf abzielen, die Neuroplastizität durch Manipulation oder Autoregulation der neurophysiologischen Aktivität zu fördern, um die motorische Erholung zu erleichtern.

Unter zahlreichen neurofunktionellen Dysfunktionen könnte die Parkinson-Krankheit (PD) am meisten von dieser Technologie profitieren. Die Verwendung des BMI durch EEG mit funktioneller Elektrostimulation (FES) zur Stimulierung der Muskeln der oberen Extremität während der Ausführungsphase des AO, wenn die Ausführung einer beobachteten motorischen Handlung bevorsteht, kann Vorteile bieten, wie z. B. eine verbesserte Leistung, was auch immer die Schwere der neurologischen Beeinträchtigung, wie z. B. schwere PD. Die Literatur zeigt verschiedene BMI, die bei Menschen mit Parkinson angewendet werden, und bisher gibt es keine Studie, die das Training der motorischen Vorstellungskraft und die Beobachtung der Aktion zur Verbesserung der Aktivität des sensomotorischen Kortex mit EEG in Verbindung mit einem haptischen Roboterhandschuh bewertet.