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Lurija Institut: Forschungsprojekt

Sensibilitätsstörungen und Bewegungsvorstellung

Sensibilität und Bewegungsvorstellungsfähigkeit
In der Neurorehabilitation wird mentales Training zunehmend häufig zur Therapie eingesetzt. Aufgabe der Patienten ist es, sich vorzustellen, wie sie bestimmte Bewegungsabläufe durchführen. Dabei kann es zum Beispiel um das Ergreifen von
Gegenständen, aber auch um das Übersteigen von Hindernissen gehen. Diese Fähigkeit sich Bewegungen vorzustellen wird auf unterschiedliche Weise gemessen:

  1. Mittels Fragebögen kann man die Intensität der Vorstellung durch den Patienten selbst einschätzen lassen.
  2. Man kann die mentale Chronometrie ermitteln. Das ist die zeitliche Differenz zwischen der vorgestellten und der tatsächlichen Dauer der Aufgabe.
  3. Man kann die räumliche Vorstellungsfähigkeit messen.

Dabei erhält der Patient beispielsweise die Aufgabe, zu erkennen, ob eine auf dem Computerbildschirm in verschiedenen Positionen gezeigte Hand die rechte oder die linke Hand darstellt (Handidentifikationstest). Die klinische Erfahrung zeigt, dass Patienten mit einer schweren Sensibilitätsstörung ohne visuelle Kontrolle nicht wissen, wo sich ihr Arm im Raum befindet. Daher erscheint es möglich, dass eine schwere Sensibilitätsstörung auch die Fähigkeit der Bewegungsvorstellung beeinträchtigen könnte. Wir untersuchten dies in einer Pilotstudie und fanden eine signifikant schlechtere mentale Chronometrie in einer Gruppe von zehn Schlaganfallpatienten mit schwerer Sensibilitätsstörung verglichen mit zehn Schlaganfallpatienten, die eine Parese (Lähmung) ohne Sensibilitätsverlust aufwiesen (Liepert et al., 2012).

In einer deutlich umfangreicheren Studie, die 2016 publiziert wurde, untersuchten wir die Frage nach einem Zusammenhang zwischen Sensibilitätsstörung und Bewegungsvorstellung noch differenzierter. Unsere Schlaganfallpatienten wurden in drei Gruppen (Gruppe 1: rein motorische Funktionsstörung ohne Beeinträchtigung der Sensibilität; Gruppe 2: leichte bis mäßige Sensibilitätsstörung; Gruppe 3: schwere Sensibilitätsstörung) eingeteilt und mit einer alterskorrelierten Gruppe gesunder Probanden verglichen. Als Tests für Bewegungsvorstellung wurden die mentale Chronometrie und das räumliche Vorstellungsvermögen eingesetzt. Die mentale Chronometrie wurde durch den Box-und-Block-Test (Bild S. 50) untersucht. Die Patienten saßen vor einer Box, die in der Mitte eine Trennwand hatte (siehe Bild links). Aufgabe war es, 15 Würfel einzeln von der einen Seite der Box über die Trennwand zur anderen Seite der Box zu befördern. Die Patienten führten diese Aufgabe zunächst mental durch und signalisierten, wenn sie meinten, fertig zu sein, danach folgte die tatsächliche Durchführung der Aufgabe. In beiden Fällen wurde die Zeit gestoppt und voneinander abgezogen (Zeit für Durchführung minus Zeit für Vorstellung). Als Test für die räumliche Vorstellung wurde der Handidentifikationstest verwendet.
 
Die räumliche Vorstellungsfähigkeit war in allen Gruppen ähnlich. Die mentale Chronometrie fiel in der Gruppe der schwer sensibilitätsgestörten Patienten signifikant schlechter aus als in den anderen Patientengruppen und der gesunden Kontrollgruppe (Liepert et al., 2016). Darauf aufbauend untersuchen wir nun, ob Schlaganfallpatienten von einem einmaligen, 30 Minuten andauernden Bewegungsvorstellungstraining profitieren und ob es Unterschiede je nach Schwere einer Sensibilitätsstörung gibt.

Temporäre Deafferentierungs-Effekte auf Handfunktion und Erregbarkeit des Gehirns bei Gesunden

In der Hirnrinde gibt es sowohl für Bewegungen (im motorischen Kortex) als auch für Sensibilität (im sensiblen Kortex) spezifische Repräsentationsareale. Die Frage war, ob eine vorübergehende Anästhesie der Haut von Ober- und Unterarm das kortikale Repräsentationsareal der (nicht anästhesierten) Hand verändert und so zu einer vorübergehenden Funktionsverbesserung der Hand und motorischen Erregbarkeitssteigerung der Handmuskulatur führt.

Zur Beantwortung dieser Frage wurden gesunde Probanden zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten in einem placebo-kontrollierten Studiendesign untersucht. Eine vom Oberarm bis zum Handgelenk auf die Haut aufgetragene Lidocain-haltige Creme führte zu einer Abschwächung des Empfindens in diesem Bereich. Als Kontrollbedingung wurde eine Creme ohne Wirkstoff aufgetragen. Nach einstündiger Einwirkzeit nahmen die Probanden an einem Handfunktionstest (Nine-Hole-Peg-Test) und an einer Sensibilitätstestung (Grating orientation Testung, von Frey Haar-Testung) teil. Die motorische Erregbarkeit wurde mittels transkranieller Magnetstimulation untersucht.

Zusammenfassend gab es weder in den motorischen und sensiblen Funktionstestungen noch bei der Untersuchung der motorischen Erregbarkeit Unterschiede zwischen Lidocainhaltiger Creme und Placebo-Creme. Die reine Hautanästhesie scheint nicht auszureichen, um bei Gesunden Verhaltens- oder Erregbarkeitsveränderungen zu bewirken (Sehle et al., 2016).

Forschungsprojekt

Sensibilitätsstörungen und Bewegungsvorstellung

Prof. Dr. Joachim Liepert
Ärztlicher Leiter
Kliniken Schmieder Allensbach

Liepert J, Büsching I, Sehle A, Schoenfeld MA. Mental chronometry and mental rotation abilities in stroke patients with different degrees of sensory deficit. Restor Neurol Neurosci. 2016, 34: 907-914.

Sehle A, Büsching I, Vogt E, Liepert J.
Temporary deafferentation evoked by cutaneous anesthesia: behavioral and electrophysiological findings in healthy subjects. J Neural Transm. 2016, 123: 473-480.