@phdthesis{Bellinger2020, author = {Bellinger, Daniel}, title = {Zeitwahrnehmung in der Musik bei Morbus Parkinson - eine psychophysische Studie}, doi = {10.25972/OPUS-19876}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-198766}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Parkinson Patienten sind im Gegensatz zu gesunden Probanden in der kognitiven Verarbeitung zeitlicher Parameter, im Sinne einer Diskriminierungsf{\"a}higkeit f{\"u}r zeitliche Fehler innerhalb der Musikwahrnehmung beeintr{\"a}chtigt. Dies betrifft lediglich die Zeiterkennung in h{\"o}heren Intervallbereichen (> 600ms) und ist am ehesten durch Fluktuationen der Aufmerksamkeit, des Ged{\"a}chtnisses, aber auch im Vergleich zu anderen Studien durch methodische Ans{\"a}tze zu erkl{\"a}ren. Durch die Koppelung des Audiostimulus an klare Rhythmusstrukturen weist diese Studie jedoch darauf hin, dass {\"U}berschneidungen zu anderen neuronalen Netzwerken existieren, die zur Kompensationsstrategie rekrutiert und nutzbar gemacht werden k{\"o}nnen. Dazu geh{\"o}ren etwa die Verarbeitung zeitlicher (Cerebellum) und musikperzeptiver Leistungen, wie etwa die Verarbeitung musikalischer Syntax (BA 6, 22, 44). Etwaige Wahrnehmungsdefizite k{\"o}nnen durch Mechanismen musiksyntaktischer Verarbeitung kompensiert werden, da zeitliche und syntaktische Strukturen in der Musik auf ihre Kongruenz hin abgeglichen und somit multineuronal mediiert werden (Paradigma der Zeit-Syntax-Kongruenz in der Musikwahrnehmung). Weiterhin sind vermutlich top-down-bottom-up-Prozesse als multimodale Interaktionen an diesem Kompensationsmechanismus beteiligt. Außerdem ist festzuhalten, dass das Krankheitsstadium nicht zwangsl{\"a}ufig mit einem st{\"a}rkeren Wahrnehmungsdefizit f{\"u}r zeitliche Strukturen einhergehen muss, obwohl - wenn auch noch tolerabel - mit Progression der Erkrankung dieses Kompensationsmodell {\"u}ber Prinzipien der Gestaltwahrnehmung zusammenbricht und es hier zu schlechteren perzeptiven Leistungen kommen kann. Die Ergebnisse der OFF-Testungen und jener unter DBS-Therapie lassen weiterhin aufgrund der kleinen Stichprobe keine klare Aussage zu und machen weitere Untersuchungen notwendig. Das physiologische Alter korreliert außerdem mit der sensorischen Leistung, die allerdings starken, individuellen Unterschieden ausgesetzt ist und von multifaktoriellen Voraussetzungen abh{\"a}ngt. Auch zeigt die Studie, dass Menschen mit einem hohen Musikverst{\"a}ndnis und einer musikalischen Ausbildung ein feineres Diskriminierungsverm{\"o}gen in der zeitlichen Verarbeitung besitzen, welches v.a. im zeitlich niedrigen Intervallbereich (< 500ms) evident wird.}, subject = {Parkinson}, language = {de} } @article{BellingerAltenmuellerVolkmann2017, author = {Bellinger, Daniel and Altenm{\"u}ller, Eckart and Volkmann, Jens}, title = {Perception of time in music in patients with Parkinson's disease - The processing of musical syntax compensates for rhythmic deficits}, series = {Frontiers in Neuroscience}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Neuroscience}, doi = {10.3389/fnins.2017.00068}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-171805}, year = {2017}, abstract = {Objective: Perception of time as well as rhythm in musical structures rely on complex brain mechanisms and require an extended network of multiple neural sources. They are therefore sensitive to impairment. Several psychophysical studies have shown that patients with Parkinson's disease (PD) have deficits in perceiving time and rhythms due to a malfunction of the basal ganglia (BG) network. Method: In this study we investigated the time perception of PD patients during music perception by assessing their just noticeable difference (JND) in the time perception of a complex musical Gestalt. We applied a temporal discrimination task using a short melody with a clear beat-based rhythm. Among the subjects, 26 patients under L-Dopa administration and 21 age-matched controls had to detect an artificially delayed time interval in the range between 80 and 300 ms in the middle of the musical period. We analyzed the data by (a) calculating the detection threshold directly, (b) by extrapolating the JNDs, (c) relating it to musical expertise. Results: Patients differed from controls in the detection of time-intervals between 220 and 300 ms (*p = 0.0200, n = 47). Furthermore, this deficit depended on the severity of the disease (*p = 0.0452; n = 47). Surprisingly, PD patients did not show any deficit of their JND compared to healthy controls, although the results showed a trend (*p = 0.0565, n = 40). Furthermore, no significant difference of the JND was found according to the severity of the disease. Additionally, musically trained persons seemed to have lower thresholds in detecting deviations in time and syntactic structures of music (*p = 0.0343, n = 39). Conclusion: As an explanation of these results, we would like to propose the hypothesis of a time-syntax-congruency in music perception suggesting that processing of time and rhythm is a Gestalt process and that cortical areas involved in processing of musical syntax may compensate for impaired BG circuits that are responsible for time processing and rhythm perception. This mechanism may emerge more strongly as the deficits in time processing and rhythm perception progress. Furthermore, we presume that top-down-bottom-up-processes interfere additionally and interact in this context of compensation.}, language = {en} } @phdthesis{Cremer2012, author = {Cremer, Nicole}, title = {Genexpression bei der Alzheimer Demenz und dem Morbus Parkinson}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-76748}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die Alzheimer Demenz und der Morbus Parkinson als h{\"a}ufigste neurodegenerative Erkrankungen f{\"u}hren zu schwerer Behinderung, zu Pflegebed{\"u}rftigkeit und meist {\"u}ber Komplikationen zum Tod. Ihr langer Verlauf stellt f{\"u}r Betroffene, Angeh{\"o}rige sowie f{\"u}r das Gesundheitssystem eine enorme Belastung dar. Da die {\"A}tiologie der Alzheimer Demenz und des Morbus Parkinson sowie der meisten neurodegenerativen Krankheiten im Einzelnen nicht bekannt sind und ph{\"a}notypische {\"U}berschneidungen auftreten, sind die M{\"o}glichkeiten der eindeutigen Diagnosestellung h{\"a}ufig eingeschr{\"a}nkt oder erst postmortal m{\"o}glich. Um eine Therapie bei Auftreten der ersten klinischen Symptome zu beginnen oder eine Voraussage der Erkrankungen zu erm{\"o}glichen, ist eine sensitive und validierte Fr{\"u}hdiagnostik n{\"o}tig. Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb, auf der Genebene potentielle pathogenetische Verbindungen, m{\"o}gliche diagnostische Markerproteine sowie Zusammenh{\"a}nge zum zeitlichen Verlauf beider Krankheiten zu identifizieren. Daf{\"u}r wurde mit der Real-Time Polymerasekettenreaktion die Expression von 44 Genen anhand von post mortem Gehirngewebe von Patienten mit Alzheimer Demenz, Morbus Parkionson im Vergleich zu Gesunden aus den vier Hirnregionen Hippocampus, Gyrus frontalis medialis, Gyrus temporalis medialis und Kleinhirn untersucht. Im Resultat zeigen die Gene mit einer statistisch signifikant ver{\"a}nderten Expression, z. B. Glutamattransporter, olfaktorische Rezeptoren oder vakuol{\"a}re Sortierungsproteine, bei beiden Erkrankungen geh{\"a}uft gleichsinnige {\"A}nderungen. Anhand dieser Ergebnisse ist eine kausale Verkn{\"u}pfung des ver{\"a}nderten Genmetabolismus mit der ablaufenden Neurodegeneration zu vermuten. Zus{\"a}tzlich wird die Hypothese gemeinsamer pathogenetischer Mechanismen beider Erkrankungen untermauert. Zusammenh{\"a}nge der Genexpression zum zeitlichen Verlauf der Erkrankungen werden nur vereinzelt belegt, bekr{\"a}ftigten dann aber die Annahme einer Assoziation zu den degenerativen Prozessen. Die Identifizierung eines spezifischen Biomarkers f{\"u}r eine der beiden Erkrankungen war ein Ziel der vorliegenden Arbeit. Aufgrund seiner Expressions{\"a}nderung im Hippocampus bei Patienten mit Alzheimer Demenz k{\"o}nnte das BACE1-Gen (Beta site APP cleaving enzyme 1), das dort eine signifikante Expressionsabnahme zeigt, als solcher f{\"u}r dieses Patientenkollektiv diskutiert werden. Die h{\"a}ufig in dieser Arbeit im Hippocampus detektierten, signifikanten Expressions{\"a}nderungen, weisen zudem auf eine besondere Affektion dieser Hirnregion bei der Alzheimer Demenz als auch beim Morbus Parkinson hin. Des Weiteren werden in der vorliegenden Arbeit im Kleinhirn, einer Hirnregion, in der bei beiden Erkrankungen scheinbar kaum oder keine pathologischen Prozesse ablaufen, geh{\"a}uft und dann {\"a}hnliche {\"A}nderungen der Genexpression gemessen, die f{\"u}r eine Beteiligung des Kleinhirns bei beiden Krankheiten sprechen, deren Bedeutung bislang unklar ist.}, subject = {Alzheimer}, language = {de} } @article{DipaolaPavanCattaneoetal.2016, author = {Dipaola, Mariangela and Pavan, Esteban E. and Cattaneo, Andrea and Frazzitta, Giuseppe and Pezzoli, Gianni and Cavallari, Paolo and Frigo, Carlo A. and Isaias, Ioannis U.}, title = {Mechanical Energy Recovery during Walking in Patients with Parkinson Disease}, series = {PLoS ONE}, volume = {11}, journal = {PLoS ONE}, number = {6}, doi = {10.1371/journal.pone.0156420}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179739}, year = {2016}, abstract = {The mechanisms of mechanical energy recovery during gait have been thoroughly investigated in healthy subjects, but never described in patients with Parkinson disease (PD). The aim of this study was to investigate whether such mechanisms are preserved in PD patients despite an altered pattern of locomotion. We consecutively enrolled 23 PD patients (mean age 64±9 years) with bilateral symptoms (H\&Y ≥II) if able to walk unassisted in medication-off condition (overnight suspension of all dopaminergic drugs). Ten healthy subjects (mean age 62±3 years) walked both at their 'preferred' and 'slow' speeds, to match the whole range of PD velocities. Kinematic data were recorded by means of an optoelectronic motion analyzer. For each stride we computed spatio-temporal parameters, time-course and range of motion (ROM) of hip, knee and ankle joint angles. We also measured kinetic (Wk), potential (W\(_{p}\)), total (W\(_{totCM}\)) energy variations and the energy recovery index (ER). Along with PD progression, we found a significant correlation of W\(_{totCM}\) and W\(_{p}\) with knee ROM and in particular with knee extension in terminal stance phase. W\(_{k}\) and ER were instead mainly related to gait velocity. In PD subjects, the reduction of knee ROM significantly diminished both W\(_{p}\) and W\(_{totCM}\). Rehabilitation treatments should possibly integrate passive and active mobilization of knee to prevent a reduction of gait-related energetic components.}, language = {en} } @article{IsaiasSpiegelBrumbergetal.2014, author = {Isaias, Ioannis Ugo and Spiegel, J{\"o}rg and Brumberg, Joachim and Cosgrove, Kelly P. and Marotta, Giorgio and Oishi, Naoya and Higuchi, Takahiro and K{\"u}sters, Sebastian and Schiller, Markus and Dillmann, Ulrich and van Dyck, Christopher H. and Buck, Andreas and Herrmann, Ken and Schloegl, Susanne and Volkmann, Jens and Lassmann, Michael and Fassbender, Klaus and Lorenz, Reinhard and Samnick, Samuel}, title = {Nicotinic acetylcholine receptor density in cognitively intact subjects at an early stage of Parkinson's disease}, series = {Frontiers in Aging Neuroscience}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Aging Neuroscience}, doi = {10.3389/fnagi.2014.00213}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119351}, pages = {213}, year = {2014}, abstract = {We investigated in vivo brain nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) distribution in cognitively intact subjects with Parkinson's disease (PD) at an early stage of the disease. Fourteen patients and 13 healthy subjects were imaged with single photon emission computed tomography and the radiotracer 5-[(123)I]iodo-3-[2(S)-2-azetidinylmethoxy]pyridine ([(123)I]5IA). Patients were selected according to several criteria, including short duration of motor signs (<7 years) and normal scores at an extensive neuropsychological evaluation. In PD patients, nAChR density was significantly higher in the putamen, the insular cortex and the supplementary motor area and lower in the caudate nucleus, the orbitofrontal cortex, and the middle temporal gyrus. Disease duration positively correlated with nAChR density in the putamen ipsilateral (ρ = 0.56, p < 0.05) but not contralateral (ρ = 0.49, p = 0.07) to the clinically most affected hemibody. We observed, for the first time in vivo, higher nAChR density in brain regions of the motor and limbic basal ganglia circuits of subjects with PD. Our findings support the notion of an up-regulated cholinergic activity at the striatal and possibly cortical level in cognitively intact PD patients at an early stage of disease.}, language = {en} } @article{RiedererLaux2011, author = {Riederer, Peter and Laux, Gerd}, title = {MAO-inhibitors in Parkinson's Disease}, series = {Experimental Neurobiology}, volume = {20}, journal = {Experimental Neurobiology}, number = {1}, doi = {10.5607/en.2011.20.1.1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-140930}, pages = {1-17}, year = {2011}, abstract = {Monoamine oxidase inhibitors (MAO-I) belong to the earliest drugs tried in Parkinson's disease (PD). They have been used with or without levodopa (L-DOPA). Non-selective MAO-I due to their side-effect/adverse reaction profile, like tranylcypromine have limited use in the treatment of depression in PD, while selective, reversible MAO-A inhibitors are recommended due to their easier clinical handling. For the treatment of akinesia and motor fluctuations selective irreversible MAO-B inhibitors selegiline and rasagiline are recommended. They are safe and well tolerated at the recommended daily doses. Their main differences are related to (1) metabolism, (2) interaction with CYP-enzymes and (3) quantitative properties at the molecular biological/genetic level. Rasagiline is more potent in clinical practise and has a hypothesis driven more favourable side effect/adverse reaction profile due to its metabolism to aminoindan. Both selegiline and rasagiline have a neuroprotective and neurorestaurative potential. A head-to head clinical trial would be of utmost interest from both the clinical outcome and a hypothesis-driven point of view. Selegiline is available as tablet and melting tablet for PD and as transdermal selegiline for depression, while rasagiline is marketed as tablet for PD. In general, the clinical use of MAO-I nowadays is underestimated. There should be more efforts to evaluate their clinical potency as antidepressants and antidementive drugs in addition to the final proof of their disease-modifying potential. In line with this are recent innovative developments of MAO-I plus inhibition of acetylcholine esterase for Alzheimer's disease as well as combined MAO-I and iron chelation for PD.}, language = {en} }