Klinische Neurophysiologie 2007; 38 - P268
DOI: 10.1055/s-2007-976396

Tremor-korrelierte Spike-Aktivität von vernetzten, subthalamischen Neuronen beim Morbus Parkinson

K Henschel 1, F Amtage 1, B Schelter 1, B Guschlbauer 1, J Vesper 1, J Timmer 1, C Lücking 1, B Hellwig 1
  • 1Freiburg

Fragestellung: Die Beteiligung des Nucleus subthalamicus (STN) an der Entstehung des Tremors bei der Parkinson'schen Krankheit wurde vielfach diskutiert. Dabei sind Interaktionen von subthalamischen Neuronen untereinander und mit den aktivierten Muskeln von besonderem Interesse und Gegenstand dieser Studie. Insbesondere Methoden, die eine Unterscheidung zwischen direkten und indirekten Einflüssen geben, erlauben tiefere Einblicke in die tremorgenerierenden Netzwerke.

Methoden: Neuronale Spike-Aktivität des STN wurde während stereotaktischer Operationen an Parkinson-Patienten mit Tremorsymptomatik aufgezeichnet. Für die Aufzeichnungen wurde eine Anordnung von fünf in einer Ebene liegenden Mikroelektroden verwendet. Die Position der Mikroelektroden wurde durch millimeterweisen Vorschub so variiert, dass Daten aus unterschiedlichen Tiefen des STN erhalten wurden. Zeitgleich wurde die Aktivität der Extensoren und Flexoren des Handgelenkes mithilfe eines Oberflächen-Elektromyogramms abgeleitet. Im Vorfeld der Auswertung wurden die Aktionspotentiale der Neuronen mithilfe eines waveletbasierten Spikesorting-Algorithmus detektiert. Daraus ergibt sich ein Punktprozess, der die neuronale Aktivität quantifiziert. Eine Korrelation zwischen neuronaler und muskulärer Aktivität wurde mithilfe der bivariaten Kohärenz, die auf Interaktionen zwischen Punktprozessen und Zeitreihen angepasst wurde, untersucht. Die multivariate Erweiterung, die partielle Kohärenz, erlaubt zusätzlich eine Unterscheidung zwischen direkten und indirekten Verbindungen im Netzwerk der Neuronen und Muskeln.

Ergebnisse: Tremorkorrelierte Aktivität wurde zwischen den betrachteten Muskeln und den abgeleiteten Neuronen gefunden. Kohärenz zwischen Neuronen wurde sowohl in dicht beieinander liegenden, als auch in weiter entfernten Paaren beobachtet.

Schlussfolgerung: Die gefundenen Ergebnisse bestätigen die Vermutung der Beteiligung subthalamischer Neuronen an der Tremorgenese. Sie deuten ferner darauf hin, dass räumlich verteilte Netzwerke von Neuronen für die Tremoraktivität herangezogen werden.