Herausforderung Freezing of Gait: Virtuelle Realität, MRT und lokale Feldpotentiale zur Charakterisierung von Cueing beim Parkinson Syndrom

• Antragstellerin: Dr. Eileen Gülke
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522710045

Das idiopathische Parkinson Syndrom ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit und charakterisiert durch die typischen klinischen Symptome Steifheit, Langsamkeit und Zittern. Neben einer Vielzahl weiterer nicht-motorischer Beschwerden, leiden bis zu 80% der Patienten*innen im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung an Gangschwierigkeiten. Dabei ist ein besonders quälendes Symptom das sogenannte Freezing, welches sich durch unerwartete Unterbrechungen des Ganges auszeichnet. Die Patienten „kleben“ mit ihren Füßen plötzlich am Boden fest, wodurch das Sturzrisiko enorm erhöht ist. Typische Auslöser sind z.B. Engstellen oder Türschwellen. Als Strategie zur Linderung von Freezing hat sich klinisch das sogenannte Cueing bewährt. Hier dienen externe Reize wie Linien auf dem Boden (visuelle Cues) oder akustische Signale zur Rhythmisierung des Gehens. Außerdem ist zu beobachten, dass das Erledigen einer zweiten Aufgabe (Dual Tasking) beim Gehen aufgrund begleitender kognitiver Defizite ebenfalls zu einer Verschlechterung des Gangbildes führt. Allerdings ist weiterhin unklar, welche pathophysiologischen Mechanismen visuellem Cueing zu Grunde liegen und wie Dual Tasking mit Cueing interagiert. Zur besseren Charakterisierung von Cueing wird in diesem Projekt ein multimodaler Ansatz aus klinischen Tests, funktionaler Bildgebung und Ableitung subkortikaler Potentiale verfolgt. Das Projekt besteht aus drei Abschnitten. Im ersten Experiment navigieren die sitzenden Patienten*innen durch eine Virtual Reality (VR) Umgebung durch alternierendes Drücken von Fußpedalen. Dabei wird der Einfluss von Dual Tasking und visuellen Cueing auf die VR Gangleistung untersucht. Im zweiten Abschnitt werden die zugehörigen Netzwerkveränderungen mittels funktionaler MRT Bildgebung dargestellt. Während der MRT Aufnahmen „laufen“ die Patienten*innen durch abwechselndes Bedienen von Fußpedalen durch eine VR Umgebung mit/ohne visuelle Cues. Das dritte Experiment untersucht Patienten*innen mit Tiefer Hirnstimulation (THS) im Nucleus subthalmicus (STN). Dabei werden zusätzlich subkortikale STN Signale, die sogenannten lokalen Feldpotentiale (LFP), abgeleitet, welche ein Biomarker für Krankheitsaktivität und Therapiewirksamkeit sind. Die Untersuchungen umfassen sowohl eine sitzende VR als aber auch den freien Gang, um den Einfluss von visuellen Cueing und Dual Tasking auf die Gangleistung aber auch auf die LFP Veränderungen darzustellen. Zielsetzung dieses Projektes ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen von visuellen Cueing und Dual Tasking auf das Gangbild des Parkinson Patienten. Damit soll eine zielgerichtetere Anwendung im klinischen Alltag ermöglicht und die Lebensqualität unserer Patienten*innen verbessert werden.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Professor Dr. Simon Lewis