• Pathophysiologie von Bewegungsstörungen - Bradykinese

    Das Vorhandensein einer Bradykinese ist ein notwendiges Symptom für die Diagnose eines Parkinson-Syndroms.

     

Pathophysiologie von Bewegungsstörungen: Bradykinese

Die Akinese (die zumindest temporäre Abwesenheit von Bewegungen oder Hemmung der Bewegungsinitiation), die Bradykinese (die Verlangsamung von Bewegungen) und die Hypokinese (die verminderte Amplitude von Bewegungen) werden häufig vereinfachend unter dem Begriff der Bradykinese zusammengefasst.

 

Degeneration nigrostriataler Projektionsneuone

Die Degeneration von dopaminergen, zum Striatum projizierenden Neuronen in der Pars compacte der Substantia nigra (SNc) wird als die wesentliche neuropathologische Veränderung angesehen, die der Bradykinese als dem motorischen Kernmerkmal der Parkinson-Krankheit zugrunde liegt. Die postsynaptischen Zielneurone der indirekten und direkten Basalganglienschleife sind mit unterschiedlichen Dopaminrezeptoren besetzt. Aus dem Modell von Alexander et al. folgt, dass die Degeneration der nigrostriatalen Projektionsneurone über die indirekte Schleife zu einer verminderten Hemmung des STN und zu einer verstärkten Exzitation des GPi und der SNr führt. Weiterhin sagt das Modell voraus, dass die Aktivität der direkten inhibitorischen Projektion des Striatums zum GPi und zur SNr reduziert ist. Die Nettoeffekte dieser Veränderungen sind eine Überaktivität im GPi und de SNr sowie eine Inhibition thalamokortikaler Projektionen.

 

Veränderung der neuronalen Feuerraten

Dieses Modell kann neben der Bradykinese eine Reihe von neurophysiologischen Beobachtungen bei Parkinson-Patienten erklären. Insbesondere können Änderungen in den Feuerraten der Neurone erklärt werden. Aus dem Modell lässt sich ableiten, dass eine Reduktion pathologischer Überaktivität im STN oder GPi die Balance zwischen direkter und indirekter Schleife wiederherstellen könnte. Beide Regionen stellen in der Tat für die tiefe Hirnstimulation geeignete Zielregionen dar, um eine elektrophysiologische Modulation pathologischer Aktivität zu erzeugen.

Klinische Beobachtungen zeigen allerdings auch, dass stereotaktische Läsionen der motorischen Thalamuskerne und des Globus pallidus paradoxerweise Rigor und Tremor verbessern können, ohne die Bradykinese zu verschlechtern oder Dyskinesien zu erzeugen (Marsden u. Obeso 1994). Auch Befunde aus Experimenten an Parkinson-Tiermodellen und intraoperative Ableitungen von Parkinson-Patienten legen nahe, dass die Symptome der Parkinson-Krankheit nicht allein durch die oben hergeleitete Veränderung der neuronalen Feuerraten erklärbar sind.

 

Weitere Schlüsselmechanismen

Eine pathologische oszillatorische Aktivität und die Synchronisation neuronaler Aktivität stellen wahrscheinlich ebenfalls pathophysiologische Schlüsselmechanismen dar. Zwei verschiedene Frequenzen pathologischer Aktivität sind mit den Hauptsymptomen der Parkinson-Krankheit assoziiert. Eine Aktivität, die mit einer Frequenz von etwa 20 Hz (Betafrequenzband) oszilliert, scheint mit der Bradykinese eng verbunden zu sein (Brown et al. 2001, Kuhn et al. 2004, 2006). Besonders im Nucleus subthalamicus zeigen lokale Feldpotenziale ausgeprägte oszillatorische Aktivität im Betafrequenzband (Kuhn et al. 2004). Die Zunahme dieser Aktivität ist eng assoziiert mit der Bradykinese, und eine Behandlung mit Levodopa führt zu ihrer Unterdrückung.

Damit steht der Befund im Einklang, dass auch die tiefe Hirnstimulation die Betabandaktivität supprimiert und die Bradykinese in einer engen zeitlichen Verbindung dazu vermindert. Weitere Beweise für eine Schlüsselrolle der Betabandaktivität bei der Entstehung der Bradykinese stammen aus der Beobachtung, dass die Bradykinese zunimmt, wenn die Patienten mit einer Frequenz von ungefähr 20 Hz stimuliert werden (Eusebio et al. 2008).

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