Der Einfluss der tiefen Hirnstimulation des Nucleus subthalamicus auf Greifbewegungen von Patienten mit der Parkinson-Krankheit
Hintergrund: Parkinson Patienten (PP) weisen besondere Schwierigkeiten beim Ausführen von aufeinanderfolgenden Bewegungsaufgaben im Vergleich zu einfachen Bewegungen auf, was auf eine wichtige Rolle der Basalganglien beim Umschalten zwischen unterschiedlichen Bewegungsprogrammen deutet. Ziel: Das Erforschen der Auswirkung der STN-HFS (tiefe Hirnstimulation im Nucleus subthalamicus) auf die Bewegungsdynamik von zusammengesetzten gezielten Greifbewegungen sowie auf isolierte Anteile dieser Bewegungsabläufe. Methoden: 11 altersentsprechende Kontrollprobanden sowie 16 STN-stimulierte Parkinsonpatienten wurden ohne Medikation unter stim-on und stim-off Bedingungen (Hirnstimulation an- oder ausgeschaltet) geprüft. Jede Gruppe wurde beauftragt drei unterschiedliche Handbewegungen auszuführen: 1) die gesamte gezielte Greifbewegung bestehend aus Handtransport zum Ziel sowie ein definierter Knopfdruck 2) die isolierte Transportbewegung zum Greifapparat 3) die isolierte definierte Griffbewegung mit Knopfdruck. Die Bewegungsdaten wurden mit Hilfe eines 3D Bewegungsanalysesystems aufgezeichnet. (CMS 70 P4-V5, Zebris, Deutschland). Ergebnis: STN-HFS führt im parkinsonschen Off-Zustand sowohl bei der zusammengesetzten als auch bei den beiden isolierten Teilbewegungen zu einer vergleichbaren Verminderung der Bewegungsdauer. Die relative Zeit des Transportes und Greifens innerhalb der zusammengesetzten Bewegung wurde nicht beeinflusst. STN-HFS zeigte keine Auswirkung auf die Beschleunigungs- bzw. Abbremsungskurve, den verzögerten Beginn des Greifens sowie die verminderte Grifföffnung bei Parkinsonpatienten. Stimulationsinduzierte Verbesserungen in der zusammengesetzten gezielten Greifaufgabe und den isolierten Transport- oder Griffbewegungen waren nicht signifikant verschieden. Zusammenfassung: STN-HFS verbessert bestimmte Aspekte bei allen drei Ausführungen der Handbewegungen, aber es hat keine unterschiedlichen Auswirkungen auf die zusammengesetzte gezielte Greifbewegungsaufgabe im Vergleich zu den einfachen Unterbewegungen. Wir nehmen an, dass die komplette gezielte Greifaufgabe in einem einzigen Bewegungsprogramm kodiert ist, welches durch die STN-HFS beeinflusst wird.
Background: Parkinsonian (PD) patients demonstrate particular difficulties when performing sequential motor tasks compared to simple movements indicating an important role of the basal ganglia in switching between different motor programs. Objective: To investigate the impact of STN-HFS on the kinematics of composed reach-to-grasp movements and on isolated segments of this movement. Methods: 11 age matched controls and 16 STN-stimulated PD patients were examined without medication in STIM ON and STIM OFF condition. All subjects were instructed to perform three different externally cued hand movements: 1) The complete reach-to-grasp movement consisting of hand transport to and a precision grip around a target. 2) the isolated reach movement to the grip device 3) an isolated precision grip and button press. Kinematic data were recorded with a 3D ultrasound movement analysis system (CMS 70 P4-V5, Zebris, Germany). Results: STN-HFS led to comparable reductions of the movement duration of the composed and both isolated submovements in the Parkinsonian off-state. It did not influence the relative timing of reaching and grip formation within the composed movement. STN-HFS had no impact on the acceleration/deceleration profile, the delayed onset of grip formation and the diminished grip aperture in PD. Stimulation induced improvements of the composed reach-to-grasp task and the isolated reach or grasp movement were not significantly different. Conclusion: STN-HFS improves certain aspects of all three hand movement types but did not differentially impact the composed reach-to-grasp task compared to the simple submovements. We assume that the complete reach-to-grasp task is encoded in a single generalised motor program which is affected by STN-HFS.
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