Parkinson-Patienten zeigen unterschiedliche Gehirnaktivitäten, die an das Gleichgewicht gebunden sind

Patienten mit Parkinson-Syndrom weisen im Vergleich zu gesunden Menschen unterschiedliche Gehirnaktivitätsmuster in Bezug auf die Gleichgewichtskontrolle auf. Dies geht aus einer neuen Studie von Forschern des Albert Einstein College of Medicine hervor, die ein neues tragbares Messgerät verwendeten, das an der Drexel-Universität entwickelt wurde.

Die Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle des präfrontalen Kortex bei der Gleichgewichtskontrolle und können möglicherweise zu einer besseren Erkennung und Behandlung von Parkinson-Symptomen bei älteren Patienten führen.

Die Parkinson-Krankheit ist eine neurologische Störung, die auftritt, wenn Gehirnzellen, die die Bewegung steuern, sterben und viele Patienten in den späten Stadien der Krankheit überhaupt nicht mehr laufen können. Parkinson-Syndrome, die bei älteren Menschen häufig auftreten, sind Erkrankungen, die nicht zu einer Parkinson-Diagnose führen, sondern viele Krankheitssymptome wie Starrheit, Zittern und Gehschwierigkeiten umfassen.

Frühere Versuche, die Gehirnaktivität und -stabilität bei Menschen mit Parkinson-Syndrom zu analysieren, waren begrenzt, da Neuroimaging-Tools nur verwendet werden konnten, wenn ein Studienteilnehmer flach lag und nicht ging oder stand. In diesen Fällen konnte sich der Patient, der den Gehirnscan erhielt, nur vorstellen, dass er die Aufgaben ausführte.

Ein tragbares System, das von Forschern der Drexel School of Biomedical Engineering and Health Systems entwickelt wurde, hat dieses Problem behoben. Es hat Wissenschaftlern zum ersten Mal ermöglicht, die Rolle des präfrontalen Kortex des Gehirns beim Stehen und Gehen besser zu verstehen.

Der präfrontale Kortex ist ein Bereich des Gehirns, der mit der Verarbeitung auf höherer Ebene verbunden ist, z. B. Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Problemlösung und Entscheidungsfindung. Wenn eine Person beispielsweise eine neue Fähigkeit lernt, ist die neuronale Aktivität in dieser Region größer.

Im Gegensatz zu fMRI (funktionelle Magnetresonanztomographie) ist das neue fNIR-System (funktionelle Nahinfrarotspektroskopie) vollständig tragbar: Die Teilnehmer tragen ein Stirnband, mit dem sie sprechen und sich bewegen können, während ein Computer Daten in Echtzeit sammelt.

„Mit dieser ersten Studie konnten wir die Gehirnaktivität in Echtzeit in einer realistischen Umgebung messen. Es zeigt, dass es tatsächlich Unterschiede im präfrontalen Kortex von Patienten mit gesundem und Parkinson-Syndrom gibt, und diese Unterschiede hängen mit ihrer Leistung bei der Aufrechterhaltung der Stabilität im Stehen zusammen “, sagte Co-Autor Meltem Izzetoglu, Ph.D., ein Assistenzprofessor für Biomedizin Engineering bei Drexel. "Es eröffnet neue Forschungsfelder."

Für die Studie verglichen die Forscher 126 gesunde Erwachsene mit 117 Personen mit leichten Parkinson-Symptomen und 26 mit schwereren Symptomen. Während sie ein Stirnband trugen, wurden die Teilnehmer gebeten, 10 Sekunden lang zu stehen und geradeaus zu schauen.

Sie gingen dann auf einer Matte, die ihre Ganggeschwindigkeit, ihr Tempo und ihre Schrittlänge festhielt. Das System zeichnete den Sauerstoffgehalt des Gehirns während des gesamten Testzeitraums auf.

Die Ergebnisse zeigen, dass diejenigen mit Parkinson-Symptomen signifikant höhere präfrontale Sauerstoffwerte hatten, um die Stabilität im Stehen aufrechtzuerhalten, als Teilnehmer mit milden und keinen Symptomen.

"Tatsächlich war die Gehirnaktivität in der frontalen Hirnregion fast doppelt so groß", sagte die Hauptautorin Jeannette R. Mahoney, Ph.D., Assistenzprofessorin für Neurologie bei Einstein.

Die neue tragbare Technologie könnte bei der Diagnose von Parkinson-Syndromen oder der Entwicklung neuer Therapien helfen.

"Unser Ziel ist es, in nicht allzu ferner Zukunft in die Lage zu versetzen, mit Parkinson-Symptomen zu intervenieren und neuartige Heilmittel zu entwickeln, um die Lebensqualität der Ältesten zu verbessern", sagte Mahoney.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Gehirnforschung.

Quelle: Drexel University