Deutsch
English
Русский
Logo IZKF

IZKF Projekt N-215

Projekttitel:

Anatomische und neurophysiologische Untersuchungen zur Fasertraktstimulation im Nagermodell der Parkinson-Krankheit

Projektleiter:

Prof. Dr. med. Esther Asan

Institut für Anatomie und Zellbiologie

Prof. Dr. med. Jens Volkmann

Neurologische Klinik und Poliklinik

Laufzeit:

01.04.2012 - 31.03.2015

Abstract:

Die tiefe Hirnstimulation des Nucleus subthalamicus ist ein klinisch hoch effektives Therapieverfahren bei der Parkinson-Krankheit, die Wirkmechanismen sind bislang aber unzureichend verstanden. Klinisch imitiert die Neurostimulation mit hochfrequenten Pulsfolgen (>100 Hz) den Effekt einer Läsion im Zielgebiet. Jüngere neurophysiologische Arbeiten zeigen aber ein sehr viel komplexeres Bild der neuronalen Effekte der tiefen Hirnstimulation: Sie inhibiert Zellsomata in der Nähe der Stimulationselektrode, erregt aber gleichzeitig sowohl orthodrom efferente Axone als auch antidrom afferente Axone. Erst mit Hilfe der kürzlich entwickelten optogenetischen Methode konnten die einzelnen Effekte selektiv auf Ihre Verhaltensrelevanz geprüft werden (Gradinaru et al., Science, 2009). Dabei zeigte sich, dass nur eine hochfrequente optoelektrische Stimulation von Axonen des hyperdirekten cortico-subthalamischen Traktes das Rotationsverhalten im Nagermodell der Parkinson-Krankheit beeinflussen konnte. Obgleich sie grundlagenwissenschaftlich hoch relevant ist, kann man die Methode der Optogenetik nicht problemlos auf die humane Anwendung übertragen. Eine selektivere und gerichtete Neurostimulation wäre klinisch aber wünschenswert, um den Therapieeffekt zu optimieren und Nebenwirkungen durch Stromdiffusion in Nachbarregionen zu vermeiden. Wir schlagen als Alternative eine räumlich getrennte, aber zeitlich abgestimmmte elektrische Doppelstimulation entlang von Fasertraktbündeln vor, bei der eine Hochfrequenzstimulation des Axons durch zeitliche Summation zweier niederfrequenter Pulsfolgen erzielt wird, die alleine jeweils klinisch ineffektiv sind. Im Nagermodell der Parkinson-Krankheit sollen die erforderlichen Stimulationsparameter und die anatomisch wirkungsvollsten Stimulationsorte für dieses neue Verfahren etabliert werden.