Neurokognition
Verbesserung von motorischem Lernen
Zusammenfassung:
Schlaganfall ist die häufigste Ursache für chronische Behinderung in Westeuropa und den USA
[1]. Allein in Deutschland erleiden jedes Jahr über 300.000 Menschen einen Schlaganfall. Ungefähr
zwei Drittel aller überlebenden Schlaganfallopfer erholen sich nur unvollständig und müssen
daher mit chronischen Behinderungen wie Störungen der Motorik oder der Sprache leben [2, 3].
Motorische Defizite verringern die Unabhängigkeit und die Lebensqualität des einzelnen Patienten,
da sie alltägliche Verrichtungen wie z. B. Anziehen, Waschen, oder Schreiben einschränken [4].
Neben dem subjektiven Leid verursachen die Folgeschäden eines Schlaganfalls somit auch erhebliche
Kosten im Gesundheitssystem. Die verbleibenden chronischen motorischen Behinderungen nach der initialen
spontanen Erholgungsphase lassen sich nur durch "Training" verbessern, das alleine aber in der
chronischen Phase nur noch geringe Erfolge aufweist [5-7]. Angesichts der hohen persönlichen und
ökonomischen Kosten des chronischen Schlaganfalls ist es imperativ, effektive Strategien in der
Rehabilitation zu entwickeln [5]. Insbesondere eine Verbesserung von sog. prozeduralem motorischen Lernen zur
Wiedererlangung motorischer Fertigkeiten des täglichen Lebens sind von herausragender Bedeutung. In
den letzten Jahren sind in Tiermodellen fundamental neue Behandlungsansätze entwickelt worden [8-10].
Diese könnten eine wichtige Rolle für die Rehabilitation des chronischen Schlaganfalls spielen.
Allerdings muss für jede neue Intervention Anwendbarkeit und Erfolg beim Menschen erst gezeigt, die
geeigneten Patientengruppen identifiziert sowie Informationen gewonnen werden über die optimale
"Dosierung" des jeweiligen Ansatzes. Von herausragender Bedeutung ist weiter, durch genaue
Untersuchung der zugrunde liegenden Mechanismen die bestehende Interventionen zu verbessern und
weiterzuentwickeln [5, 6, 11].
Eine Reihe von adjuvanten Therapien zum motorischen Training sind in den letzten Jahren von der
Grundlagenforschung bis zu experimentellen Studien an kleinen Patientenkollektiven entwickelt worden.
In dem vorliegenden Antrag wollen
wir 2 neue Therapieansetze auf ihre Wirkung aufs motorische Lernen untersuchen, die pharmakologische
Neuromodulation mit Levodopa (Teil I des Antrages), sowie die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)
(Teil II des Antrages). Ausserdem wollen wir untersuchen, ob eine Kombination dieser beiden Verfahren zu einer
Verlängerung der positiven Wirkung aufs Lernen führt. Im Abschnitt III des Antrages ist geplant,
die Mechansimen, die dieser Modulation von Lernen zugrunde liegen, näher zu untersuchen (kortikale
Erregbarkeit: Teil III.1; N-Methyl-D-Aspartat (NMDA) Rezeptor-Abhängigkeit: Teil III.2; Veranderungen
in der Aktivierung und der Konnektivität von beteiligten neuronalen Netzwerken mit der funktionellen
Kernspinresonanztomographie (fMRT): Teil III.3). Untersucht werden sollen junge und ältere gesunde
Probanden und junge und ältere Schlaganfallpatienten (aufgrund der unterschiedlichen Plastizität
des Gehirns in jungen und älteren Menschen wollen wir die Versuchsteilnehmer in 2 Gruppen aufteilen
nach Alter, < 50 Jahre und > 50 Jahre, s. Untersuchungen dazu von Sawaki und Kollegen an einem
Paradigma, dass die Bildung eines elementaren motorischen Gedächtnisses in Abhängigkeit vom
Alter überprüfte [21] ).
Langfristiges Ziel der Studie: Neue bzw. verbesserte Therapiestrategien in der Rehabilitation von motorischen
Paresen nach Schlaganfall.
Kurzfristige Ziele:
- Verbesserung von motorischem Lernen durch Levodopagabe
- Verbesserung von
motorischem Lernen durch transkranielle Gleichstromstimulation, alleine und in Kombination mit Levodopa
- Mechanismen
- Mechanismen der Verbesserung von motorischem
Lernen durch Levodopa und Gleichstromstimulation: Erhöht sich die kortikale Erregbarkeit durch die
Interventionen?
- Mechanismen der Verbesserung von motorischem
Lernen durch Levodopa: Abhangigkeit des Effektes von der Aktivierung der NMDA-Rezeptoren?
- Mechanismen der Verbesserung von motorischem Lernen durch Levodopa: Veränderung der
Aktivierungsmuster und der Konnektivität in den entsprechenden neuronalen Netzwerken?
Projektdauer:
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
Kooperationspartner:
Veröffentlichungen:
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