Differenzierung motorischer kortiko-subkortikaler Netzwerke mit funktioneller Magnetresonanztomographie

Abstract

Kortiko-subkortikale Projektionen sind in anatomisch und funktionell getrennten Schleifen organisiert: der sensomotorischen, der assoziativen und der limbischen Schleife. Entsprechend besitzen sowohl der Kortex als auch die Basalganglien verschiedene Kompartimente. Ergebnisse früherer Studien deuten auf eine lateralisierte Organisation der sensomotorischen und eine bilaterale Organisation der assoziativen Schleife hin. Ziel dieser Arbeit war eine Visualisierung und Differenzierung zweier kortiko-subkortikaler Schleifen mittels funktioneller Magnetresonanztomographie. Zur Differenzierung der sensomotorischen und der assoziativen Schleife entwarfen wir einen neuen Ansatz: unter der Hypothese unterschiedlicher Lateralisierungseigenschaften sollten die Schleifen mittels einer einzigen motorischen Aufgabe sichtbar gemacht werden. 24 gesunde Jungen führten während einer Untersuchung mit funktioneller Magnetresonanztomographie eine Fingertapping-Aufgabe sowohl mit der rechten als auch mit der linken Hand durch. Mittels einer Kontrastanalyse konnte eine lateralisierte Organisation der sensomotorischen Schleife bestätigt werden. Diese Schleife umfasst demnach den primär sensomotorischen Kortex, kaudale Anteile des supplementär motorischen Areals, kaudale Anteile des Putamens und den Thalamus. Die assoziative Schleife hingegen ist bilateral organisiert, wie eine Konjunktionsanalyse zeigten konnte. Zu dieser Schleife gehören das prä-supplementär motorische Areal sowie rostrale Anteile des supplementär motorischen Areals und des Putamens. Hiermit wird eine Methode der Visualisierung und Differenzierung motorischer kortiko-subkortikaler Schleifen vorgelegt. Vorteile dieser Methode sind ihre Non-Invasivität, die Durchführbarkeit auch mit potentiell schwierigen Probanden wie Patienten oder Kindern, und ihre einfache Reproduzierbarkeit. Dieses Vorgehen eignet sich außerdem zur Früherkennung, verfeinerten Diagnostik oder zur Therapieevaluation bei Bewegungsstörungen wie dem Morbus Parkinson, der Chorea Huntington, dem ischämischen Apoplex oder einem Tourette-Syndrom. Die Ergebnisse sprechen außerdem für eine funktionelle Unterteilung des supplementär motorischen Areals.