Neuronales Netzwerk der posturalen Kontrolle unter sensorischer Modulation im fMRT

Ziele: Die supraspinalen Kontrolle des Stehens ist in Hirnaktivierungsstudien untersucht worden. Frontallappen, Gyrus temporalis medialis, pramotorischer Kortex (SMA), Basalganglien, Thalamus, Hippokampus, Cingulum, Precuneus, Mittelhirn, Kleinhirnwurm u. –hemisphären sind Teile des Netzwerks [1, 2]. Blinde zeigten i. V. zu Sehenden verstärkte Aktivierungen im vestibulären System [3]. Ziel der Untersuchung ist die Darstellung des supraspinalen posturalen Netzwerkes beim Menschen unter verschiedenen sensorischen Bedingungen. Methode: 22 Normalpersonen übten Stehen auf festem Grund (F) mit Augen offen (O)/geschlossen (G), Stehen auf Schaumstoff (S) mit Augen O/G. Es erfolgte eine fMRT-Untersuchung, während der die Bedingungen imaginiert wurden (Testung der Imaginationsfähigkeit mit VMIQ [4]). Die Auswertung erfolgte mit SPM8 um signifikante (p<0,001) BOLD-Signalunterschiede für O vs. G, F vs. S und deren Interaktionen zu kalkulieren. Ergebnisse: Bei S vs. F zeigten sich BOLD-Signalanstiege bds. im Zerebellum, Gyrus praecentralis, Gyrus frontalis superior und medialis, Lobus parietalis superior und inferior, Globus pallidus medialis links sowie im Okzipitallappen links und Marklager rechts. Bei F vs. S waren die Aktivierungen v. a. im Parietallappen und im frontalen Marklager links. Die visuelle Modulation G vs. O erbrachte Aktivierungen im Bereich der Mantelkante im Lobus parietalis superior, SMA, Gyrus temporalis superior sowie Cuneus und Cingulum. In den Interaktionskontrasten FG-FO vs. SG-SO zeigten sich signifikante Aktivierungen im Inselkortex links > rechts. Schlussfolgerung: Die Aktivierungsunterschiede finden sich u.a. in Kortexarealen, die an der sensorischen (vestibulären) Kontrolle beteiligt sind. Unter erschwerten Bedingungen (S) werden prämotorischer und somatosensorischer Kortex und der parietale Assoziationskortex aktiviert. Das supraspinale Netzwerk des Stehens wird anforderungsgerecht moduliert und kann mit vorgestellter Bedingung untersucht werden.

Literatur: 1. Jahn, K., et al., Imaging human supraspinal locomotor centers in brainstem and cerebellum. Neuroimage, 2008. 39(2): p. 786-92. 2. Jahn, K., et al., Brain activation patterns during imagined stance and locomotion in functional magnetic resonance imaging. Neuroimage, 2004. 22(4): p. 1722-31. 3. Deutschländer, A., et al., Vestibular Cortex Activation during Locomotor Imagery in the Blind. Annals of the New York Academy of Sciences, 2009. 1164(1): p. 350-352. 4. Isaac, A., D.F. Marks, and D.G. Russell, An instrument for assessing imagery of movement: the vividness of movement imagery questionnaire (VMIQ). J Ment Image 1986. 10: p. 23–30.