Publikationen

Die Publikationen der AG sind unter Pubmed/Researchgate abrufbar. Wir streben hier an, Ihnen einen Überblick über unseres Erachtens für die Positionierung der Forschungsgruppe wichtige Publikationen kurz vorzustellen.

Inken Rothkirch, Oliver Granert, Arne Knutzen, Stephan Wolff, Felix Gövert, Anya Pedersen, Kirsten E. Zeuner, Karsten Witt. Dynamic causal modeling revealed dysfunctional effective connectivity in both, the cortico-basal-ganglia and the cerebello-cortical motor network in writers’ cramp. Neuroimage Clinical in press.

In dieser Studie wurde die effektive Konnektivität bei Patienten mit einem Schreibkrampf untersucht. Diese Analysemethode erlaubt Aussagen über den Einfluss einer Hirnregion über eine andere Region innerhalb des motorischen Netzwerkes. Dazu wurde die Technik des sogenannten „dynamic causal modeling” (DCM) für das fMRT während einer sequentiellen, fünfteiligen Fingertapping Aufgabe  mit der linken, klinisch nicht betroffenen Seite angewendet. Hier zeigte sich eine veränderte effektive Konnektivität intrakortikal (M1-SMA) und im Kortiko-Basalganglinkreislauf bei Schreibkrampfpatienten. Zusätzlich zeigte die DCM Analyse eine abnorme reziproke exzitatorische Konnektivität im kortiko-zerebellären Kreislauf. Diese Ergebnisse weisen auf eine dysfunctionale zerebelläre-kortikale ebenso wie eine basalganglien-kortikale Interaktion bei Patienten mit einem Schreibkrampf hin.

Zeuner KE, Knutzen A, Granert O, Sablowsky S, Götz J, Wolff S, Jansen O, Dressler D, Schneider SA, Klein C, Deuschl G, van Eimeren T, Witt K. Altered brain activation in a reversal learning task unmasks adaptive changes in cognitive control in writer's cramp. Neuroimage Clin. 2015 Nov 23;10:63-70.

In dieser Studie wurden Patienten mit einem Schreibkrampf aufgefordert, eine probalistische Lernaufgabe durchzuführen. Patienten zeigten eine erhöhte BOLD-Aktivität nach negativem Feedback v.a. im dorsalen anterioren cingulären Kortex, (dACC) der Brodman area 32 (BA) bestanden. Die BA32 ist ein Teil des dorsalen anterioren cingulären Kortex und spielt eine wichtige Rolle bei der Koordination und Integration von Informationen die das Verhalten beim belohnungsassoziiertem Lernen lenken. Die gesteigerte BA32-Aktivität in Zusammenhang mit negativem Feedback könnte eine hohe Empfindlichkeit gegenüber negativen Stimuli bei Schreibkrampfpatienten widerspiegeln. Die Ergebnisse legen nahe, dass eine gestörte Integration des bestärkenden Lernens in der Entscheidungsfindung besteht und implizieren, dass das Belohnungssystem zur Pathophysiologie des Schreibkrampfes beiträgt. Zukünftige Studien könnten sich mit der Frage befassen, ob es einen Zusammenhang zwischen einem Therapieerfolg eines Trainings und der Stimulation des Belohnungssystems durch positives Feedback gibt.

Zeuner KE, Knutzen A, Granert O, Götz J, Wolff S, Jansen O, Dressler D, Hefter H, Hallett M, Deuschl G, Eimeren T, Witt K (2014). Increased volume and impaired function: The role of the basal ganglia in writer’s cramp. Brain Behav. 2015 Feb;5(2):e00301.

In dieser Studie zur Pathophysiologie des Schreibkrampfes wurden 22 Schreibkrampfpatienten und 28 Kontrollen während einer komplizierten, sequentiellen  Tapping Aufgabe mit der linken Hand im 3 T MRT untersucht. Hierbei zeigten die Patienten ein verringertes BOLD - Signal im rechten anterioren Putamen sowie im linken Pallidum in der funktionellen Analyse, während  in der strukturellen Analyse sich ein vergrößertes Volumen benachbarter Regionen beidseits darstellte. Eine klare Korrelation zwischen funktionellen und strukturellen Ergebnissen zeigte sich nicht. Unsere Ergebnisse könnten auf einen Kompensations- oder Adaptationsmechanismus des BG - Kreislaufs nach vielen Jahren dystoner Kokontraktion hinweisen oder aber ein primäres Problem genetischer oder sogar endophenotypischer Natur widerspiegeln.

Weissbach A, Werner E, Bally JF, Tunc S, Löns S, Timmann D, Zeuner KE, Tadic V, Brüggemann N, Lang A, Klein C, Münchau A, Bäumer T. Alcohol improves cerebellar learning deficit in myoclonus-dystonia: A clinical and electrophysiological investigation. Ann Neurol. 2017 Oct;82(4):543-553

Hierbei handelt es sich um ein Kooperationsprojekt mit dem Institut für Neurogenetik in Lübeck, in dem bei Patienten mit einem genetisch nachgewiesenen Myoklonus-Dystone Syndrom die Blinkreflexantwort durch klassische Konditionierung moduliert und vor und nach Alkoholeinnahme im  Blinkreflex untersucht wurde. Patienten zeigte eine reduzierte Anzahl an konditionierten Blinkreflexantworten vor Alkoholeinnahme. Nach Alkoholgenuss stieg bei den Patienten die konditionierten Blinkreflexantworten an, während sie sich bei gesunden Kontrollen verminderten. Dieses Ergebnis spricht für eine Beteiligung des zerebellären Netzwerkes bei dieser Erkrankung.

Zeuner KE, Knutzen A, Pedack L, Hallett M, Deuschl G, Volkmann J. Botulinum neurotoxin treatment improves force regulation in writer's cramp. Parkinsonism Relat Disord. 2013 Jun;19(6):611-6.

In dieser Studie zur Botulinumtoxin Therapie des Schreibkrampfes gingen wir der Frage nach, ob Botulinumtoxin einen Einfluss hat auf die feine Kraftregulierung. Diese ist bei Patienten mit einem Schreibkrampf gestört, was auf eine dysfunktionale Integration sensorischer Information zurückgeführt wird. Die Ergebnisse zeigten, dass besonders für die leichte Kraft, die Kraftregulierung gestört war. In einem zweiten Experiment  zeigte sich, dass vor allem eine fehlerhafte Kraftregulierung der dauerhaften, anhaltenden Kraft abnorm ist. Diese Veränderungen bildeten sich nach der Botulinumneurotoxin Behandlung zurück. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass möglicherweise Botulinumtoxin über den Einfluss auf die Spindelafferenzen bei Patienten mit einem Schreibkrampf zu einer Verbesserung der Kraftregulierung geführt haben. Es ist denkbar, dass es sinnvoller ist, mehrere kleiner Mengen Botulinumtoxin zu injizieren, um möglichst viele Muskelspindel zu erreichen, und damit einen besseren therapeutischen Effekt zu erzielen.  

Alexandru H, Muthuraman M, Chirumamilla VC, Koirala N, Paktas B, Deuschl G, Zeuner KE, Groppa S. Grey Matter Microstructural Integrity Alterations in Blepharospasm Are Partially Reversed by Botulinum Neurotoxin Therapy. PLoS One. 2016 Dec 16;11(12):e0168652

In dieser Studie wurde bei Patienten mit Blepharospasmus im Vergleich zu denen mit einem Hemispasmus facialis in einer Querschnitt und longitudinalen 3T 3D-T1 MRI Analyse die  kortikale Dicke gemessen. Nur Patienten mit einem Blepharospasmus zeigten eine geringere kortikale Dicke vor der Botulinumtoxin Behandlung in den fronto-rostralen, supramarginalen und temporalen Regionen. Nach der Botulinumtoxin Behandlung fand sich bei den Blepharospasmus Patienten im primär motorischen Kortex und in der prä-supplementär motorischen Area (pre-SMA) eine kortikale Ausdünnung, die somit als krankheitsspezifisch, therapieabhängige strukturelle Änderung nach Botulinumtoxxin Therapie angesehen werden kann.

Zeuner KE, Knutzen A, Kühl C, Möller B, Hellriegel H, Margraf NG, Deuschl G, Stolze H. Functional impact of different muscle localization techniques for Botulinum neurotoxin A injections in clinical routine management of post-stroke spasticity. Brain Inj. 2017;31(1):75-82.

In dieser Vergleichsstudie evaluierten wir, ob eine Botulinumtoxin Injektion bei Patienten mit einer Spastik tatsächlich zu einem besseren, für den Patienten relevanten Outcome führt wenn man ultraschallgesteuert injiziert im Vergleich zur elektromyographisch gesteuerten Injektion oder anhand anatomischer Gesichtspunkte. Hier ging es insbesondere um Patienten, die regelmäßig alle drei Monate in einem standardisierten ambulanten Setting behandelt. Dabei zeigte sich, dass zwar die ultraschallgesteuerte Injektion der Hände und vor allem der Finger zu einer Verbesserung der Spastik führten, aber sich die Lebensqualität sich zwischen den drei Applikationsmethoden für die Patienten nicht unterschied. 

 

Arbeitsgruppen der Neurologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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