Lehren aus der tiefen Hirnstimulation
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Wie beeinflusst die elektrische Aktivität im Gehirn unser Verhalten? Informationsveranstaltung DBS Zürich 30.3.2017 Dr. Lukas Imbach, Klinik für Neurologie Parkinson ‘OFF’ Zustand Nonnekes, Lancet Neurology 2015 Parkinson ‘OFF’ mit Auslösereizen Nonnekes, Lancet Neurology 2015 Subthalamischer Nucleus (STN) • Bewegungs-hemmende Wirkung • Am Häufigsten verwendeter Zielpunkt bei M. Parkinson • Dimensionen ca 7x8x4 mm • DBS im subthalamischen Nucleus verbessert Parkinsonsymptomatik um ca 50% Bildquelle: Grey’s Anatomy Ein Pinienkern im Hirn… Genaue Planung… Präoperative Planung Stereotaktischer Atlas Bilder: Dr. L. Sieglitz …und Implantation der Elektroden Intraoperative Ableitung Nervensignale entlang Trajektorie Nebenwirkungen durch Stimulation benachbarter Strukturen Volkmann et al, Act Neurol 2000 Netzwerkwirkung der DBS Verbindungen aus dem Zielpunkt zu anderen Hirnstrukturen Vanegas et al, BRAIN 2015 Beeinflussung verschiedener Netzwerke ‘Motorik’ ‘Denken’ ‘Emotionen’ Gelernte Bewegungen Neue Bewegungen Emotionale Bewegungen Verschiedene Arten der Bewegungsauslösung Habituelles Verhalten Zielgerichtetes Verhalten • Automatisch • Langsam • Schnell • Hohe ‘Rechenleistung’ • Multitaskingfähig • Kein Multitasking • Wenig flexibel • Adaptierbar • Gut gelernt • Neu Einfaches Model der Basalganglien Normale Funktion Bewegungs-Planung MOTRISCHER CORTEX BASALGANGLIEN THALAMUS CORTEX Bewegung Einfaches Model der Basalganglien Parkinson Bewegungs-Planung MOTRISCHER CORTEX BASALGANGLIEN THALAMUS CORTEX Bewegung Differenziertes Model der Basalganglien Habituelle Bewegung Zielgerichtete Bewegung MOTOR CORTEX FRONTAL CORTEX LATERAL BG MEDIAL BG LATERAL TH MEDIAL TH MOTOR CORTEX FRONTAL CORTEX OUTPUT: Bewegung OUTPUT: Bewegung Bei Parkinson ist selektiv das habituelle Verhalten eingeschränkt Habituelle Bewegung Zielgerichtete Bewegung MOTOR CORTEX FRONTAL CORTEX LATERAL BG MEDIAL BG LATERAL TH MEDIAL TH MOTOR CORTEX FRONTAL CORTEX OUTPUT: Bewegung OUTPUT: Bewegung Wie beeinflusst unser Verhalten die Hirnstörme? Bewegung Tiefe Hirnströme bei zielgerichteter und habitueller Bewegung Bewegungsbeginn Beta power habituell zielgerichtet Zeit Oliver Bichsel, 2016 in prep. Zusammenfassung • Habituelle und zielgerichtete Bewegungen werden im Gehirn durch verschiedene Netzwerke verarbeitet. • Bei M. Parkinson ist speziell das habituelle (gelernte) Verhalten eingeschränkt. • Ableitungen aus tiefen Hirnstrukturen stützt dieses Modell. • Adaptive tiefe Hirnstimulation könnte in Zukuft spezifisch für habituelles oder zielgerichtete Motorik adaptiert werden.
