Veränderungen kortikaler Netzwerke bei Morbus Parkinson: Kovarianzanalyse von funktionaler Konnektivität und Augenbewegungsstörungen

Einleitung:

Neben den bei Morbus Parkinson (PD) gut beschriebenen motorischen Symptomen treten häufig auch Okulomotorikstörungen auf, die durch eine sakkadierte Augenfolgebewegung, hypometrische Sakkaden und eingeschränkte exekutive Kontrolle charakterisiert sind. Veränderte kortikale Strukturen werden als funktionelle Basis der okulomotorischen Auffälligkeiten gesehen. Jedoch sind die zugrundeliegenden Pathomechanismen dieser höheren funktionellen Netzwerke bisher nur unscharf definiert. Ziel dieser Untersuchung war (1) Veränderungen in der funktionellen zerebralen Konnektivität bei PD zu untersuchen und (2) kortikale Korrelate der okulomotorischen Parameter zu identifizieren.

Methoden:

Wir untersuchten 12 Patienten mit PD und 13 altersgematchte gesunde Kontrollen mittels Videookulografie (VOG) Eye-Link I System (250 Hz) und resting-state fMRT (rs-fMRT). VOG-basiert wurden optisch getriggertere aktive Sakkaden, die glatte Augenfolgebewegung und die exekutive Kontrolle (anhand verzögerter Sakkaden und schnellen willkürlichen Blickwechseln) getestet.

Die rs-fMRT Sequenz (1,5T) bestand aus 120 Volumina mit einer in-plane Auflösung von 3,27 mm x 3,27 mm und einer Schichtdicke von 3 mm. Die funktionelle Konnektivität wurde regionen basiert jeweils paarweise zwischen zwei Regionen, die innerhalb des Default-Mode-Netzwerks (DMN) und des dorsalen Aufmerksamkeitsnetzwerkes platziert wurden, berechnet.

Ergebnisse:

Ein Gruppenvergleich zwischen PD und Kontrollen ergab bei PD Patienten für okulomotorische Parameter einen verringerten Gain bei der Augenfolgebewegung, verlängerte Latenzen, eingeschränkte exekutive Kontrolle sowie eine verschlechterte Genauigkeit bei Sakkaden, hingegen war die maximale Sakkadengeschwindigkeit unverändert. Hinsichtlich der rs-fMRT Analyse zeigte sich u.a. bei PD innerhalb des DMN eine deutlich reduzierte funktionelle Konnektivität zwischen dem medialen präfrontalen Kortex und dem posterioren cingulären Kortex. Die Korrelationsanalyse ergab signifikante Zusammenhänge für die Latenzen, willkürlicher Blickwechsel und dem Gain der Augenfolgebewegung mit funktionellen kortikalen Konnektivitätsparametern. Wider Erwarten zeigten sich keine zerebralen Korrelate zu den Ergebnissen okulomotorischer Inbibitionstests (verzögerte Sakkaden).

Schlussfolgerungen:

Es konnten Veränderungen der funktionellen Konnektivität innerhalb kortikaler Strukturen, wie z.B. des DMN, als Beteiligung kortikaler Zentren bei PD demonstriert werden. Insgesamt zeigt sich, dass PD-assoziierte funktionelle veränderte kortikale Areale im DMN und dorsalen Aufmerksamkeitsnetzwerk in engem Zusammenhang mit den beobachteten veränderten Augenbewegungen stehen.