Neuronale Repräsentation antizipatorischer versus reaktiver motorischer Kontrolle und Kompensation gestörter Kontrollmechanismen bei Kleinhirnerkrankungen

• Antragsteller: Professor Dr. Henning Boecker; Professor Dr. Joachim Hermsdörfer
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 123514874

Routinierte, flüssige und sich an ändernde Umweltbedingungen anpassende adaptive Handlungsabläufe beruhen auf so genannten prädiktiven motorischen Steuerungsmechanismen, also der Fähigkeit des zentralen Nervensystems, die Konsequenzen von Handlungen zu antizipieren. Ein gut untersuchtes Modell antizipatorischer Kontrollmechanismen ist die Griffkraftregulation bei Objektmanipulation. Lasten, die aus dem Objektgewicht und Trägheitskräften resultieren, werden zeitsynchron antizipiert. Man nimmt dabei an, dass dieser prädiktiven Kontrolle so genannte „interne Modelle“ der physikalischen Konsequenzen von Bewegungen zugrunde liegen und dass diese im Kleinhirn bzw. in cerebello-diencephalo-parietalen Netzwerken repräsentiert sind. Ziel der vorgeschlagenen fMRT-Untersuchungen ist es, die neuronalen Korrelate prädiktiver im Vergleich zu reaktiver Steuerungsmechanismen bildgeberisch zu charakterisieren und dazu erstmalig selbst generierte (vorhersehbare) und extern generierte (nicht vorhersehbare) identische Lasten direkt zu vergleichen. Die in der selbst generierten Bedingung produzierten Kräfte sollen registriert werden und über einen regelgesteuerten Antrieb für die extern generierte Bedingung reproduziert werden. Es wird erwartet, dass gesunde Probanden bei der antizipatorischen Griffkraftregulation eine im Vergleich zur reaktiven Kontrolle differentiell verstärkte Aktivierung des ipsilateralen dorsolateralen Kleinhirns sowie assoziierter kortikaler Netzwerke aufweisen werden. Bei Patienten mit einer genetisch determinierten umschriebenen Kleinhirndegeneration (SCA6) wird erwartet, dass sich Verhaltensdefizite vor allem in den antizipatorischen Untersuchungsbedingungen zeigen und bildgebend Defizite in den korrespondierenden Repräsentationen des Kleinhirns zur Darstellung kommen. Von besonderem Interesse wird es sein, ob sich bereits bei nicht-manifesten Genträgern der SCA6 entsprechende Defizite bzw. frühe, kompensatorische Mechanismen nachweisen lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Thomas Klockgether