@phdthesis{Nakchbandi2022,
  author    = {Nakchbandi, Luis},
  title     = {Adaptives motorisches Lernen und seine Konsolidierung bei Multipler Sklerose},
  doi       = {10.25972/OPUS-25246},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-252465},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Der Verlauf der Multiplen Sklerose ist heterogener Natur; die F{\"a}higkeit zu einem intakten adaptiven motorischen Lernen und einer intakten Konsolidierung k{\"o}nnten einen milden Krankheitsverlauf beg{\"u}nstigen. In der vorliegenden Arbeit wurden das adaptive motorische Lernen und seine Konsolidierung bei MS-Patienten im Vergleich zu neurologisch gesunden Kontrollprobanden untersucht; außerdem wurde das Verh{\"a}ltnis dieser Formen des Lernens zu klinischen und apparativen Parametern des Krankheitsprogresses untersucht. Dazu f{\"u}hrten 20 MS-Patienten und 20 Kontrollprobanden eine visuoadaptive Lernaufgabe durch. Hierzu sollten mittels Computerbildschirm und Computermaus geradlinige Zielbewegungen zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt wechselnder Lokalisation durchgef{\"u}hrt werden, wobei in einem Rotationsmodus eine externe Ablenkung der Zielbewegung im Uhrzeigersinn eingef{\"u}hrt wurde, welche auszugleichen war. Die {\"U}bungssitzung wurde nach 24 Stunden und nach 72 Stunden wiederholt. Analysiert wurden die Richtungsfehler der Zielbewegungen, die Adaptationsrate an die Ablenkung und die Retention der erlernten Adaptation bis zur Folgesitzung. Motorische Einschr{\"a}nkung wurde durch den EDSS-Score und den 9-Loch-Stecktest quantifiziert, zentralnerv{\"o}se L{\"a}sionslast wurde mittels cMRT und MEP ermittelt. Die Adaptation und Lernf{\"a}higkeit innerhalb einer {\"U}bungssitzung waren in der Patienten- und der Kontrollgruppe vergleichbar; jedoch zeigte sich eine signifikant verminderte Retentionsrate in der Patientengruppe an den Folgeuntersuchungstagen im Vergleich zur Kontrollgruppe. In den Korrelationsanalysen und Subgruppenvergleichen innerhalb der Patientengruppe nach Stratifizierung aufgrund von EDSS-Score, 9-Lochstecktest und zentralnerv{\"o}ser L{\"a}sionslast im MRT konnte kein eindeutiger Zusammenhang zwischen klinischer Beeintr{\"a}chtigung bzw. zentralnerv{\"o}ser L{\"a}sionslast auf der einen Seite und Adaptation bzw. Konsolidierung auf der anderen Seite identifiziert werden. Jedoch zeigte sich in der Patientengruppe f{\"u}r den ersten Nachuntersuchungstag eine signifikant h{\"o}here Retentionsrate in der Subgruppe mit geringerer Leistung im 9-Lochsteck-Test. Insgesamt deuten die vorliegenden Daten auf eine erhaltene F{\"a}higkeit zu adaptivem motorischen Lernen und somit auf eine erhaltene rasch einsetzende Neuroplastizit{\"a}t bei leicht bis mittelgradig betroffenen MS-Patienten hin; jedoch sprechen die Daten f{\"u}r eine eingeschr{\"a}nkte Konsolidierungsf{\"a}higkeit. Zentralnerv{\"o}se L{\"a}sionslast scheint Motoradaptation und Konsolidierung nicht zu verhindern. Das genaue Verh{\"a}ltnis der Motoradapation und Konsolidierung zum klinischen Funktionserhalt konnte nicht genauer aufgekl{\"a}rt werden. Um die genaue Beziehung zwischen Motoradaptation und Konsolidierung und klinischer Beeintr{\"a}chtigung bzw. ZNS-L{\"a}sionen zu eruieren, bedarf es weiterer Studien.},
  subject      = {Multiple Sklerose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eskandar2008,
  author    = {Eskandar, Kevin},
  title     = {Langzeitdepressions-{\"a}hnliche Minderung kortikospinaler Exzitabilit{\"a}t durch ein assoziatives Paarstimulationsprotokoll : Methodische Untersuchungen und neurophysiologisches Mapping},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36245},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Neuronale Plastizit{\"a}t ist die Voraussetzung f{\"u}r Lernen und Erinnerung. Sie wurde in einer Reihe von Experimenten am Menschen und am Tier eindrucksvoll demonstriert. Das zugrunde liegende Prinzip neuronaler Plastizit{\"a}t ist die Modulierbarkeit synaptischer {\"U}bertragungseffizienz. Diese kann im Sinne einer Langzeitpotenzierung (LTP) sowohl hinauf als auch im Sinne einer Langzeitdepression (LTD) herab reguliert werden. Von besonderem Interesse im Allgemeinen und f{\"u}r diese Arbeit ist das Prinzip der assoziativen LTD: Wirkt auf das postsynaptische Neuron zun{\"a}chst ein starker depolarisierender Reiz und danach in enger zeitlicher Kopplung ein schwacher nicht depolarisierender Reiz so kommt es in der Folge zu einer Erniedrigung der synaptischen {\"U}bertragungseffizienz. F{\"u}r den menschlichen Motorkortex wurde ein experimentelles Protokoll entwickelt, dass mit Hilfe etablierter neurophysiologischer Methoden eine Ver{\"a}nderung der synaptischen {\"U}bertragungseffizienz im Sinne eines LTD-{\"a}hnlichen Ph{\"a}nomens bewirkt: beinahe synchrone und repetitive Kopplung peripherer N. medianus Stimulation (entspricht dem nicht depolarisierenden Reiz) und kontralateraler transkranieller Magnetstimulation (entspricht dem depolarisierenden Reiz) f{\"u}hrt zu einer signifikanten Amplitudenreduktion der magnetisch evozierbaren Potentiale (MEP) des M. abductor pollicis brevis (APB). Voraussetzung f{\"u}r die Effektivit{\"a}t der assoziativen Paarstimulation (PAS-Protokoll) ist, dass der depolarisierende Reiz wenige Millisekunden vor dem nicht depolarisierenden Reiz auf die synaptischen Verbindungen des zentralen APB-Repr{\"a}sentationsareals einwirkt. Das Ziel dieser Arbeit war es zun{\"a}chst durch Optimierung der im PAS-Protokoll etablierten Stimulationsparameter die Robustheit und das Ausmaß der erzeugten Exzitabilit{\"a}tsminderung im APB-Kortexareals zu steigern. Untersucht wurde erstens der Einfluss der Steigerung der Frequenz, sowie zweitens der absoluten Zahl applizierter Paarreize. Drittens wurde untersucht ob ein optimaler Wirkzeitabstand zwischen den beiden assoziativen Stimuli besteht: Eine Synchronisierung des Intervalls zwischen den beiden Paarreizen durch Normierung auf die individuelle K{\"o}rperl{\"a}nge f{\"u}hrt zu einem konstanten Wirkzeitabstand innerhalb der synaptischen Verbindungen des zentralen APB-Repr{\"a}sentationsareales. Dies erlaubt eine systematische Untersuchung des optimalen Wirkzeitabstandes der assoziativen Paarreize unabh{\"a}ngig von der individuellen K{\"o}rperl{\"a}nge. Mit einem so optimierten PAS-Protokoll wurde der zweite Teil der Arbeit durchgef{\"u}hrt: In den eben beschriebenen Vorversuchen wurde die {\"A}nderung der kortikomuskul{\"a}ren Exzitabilit{\"a}t durch Vergleich der durchschnittlichen MEP-Amplituden des Punktes der Sch{\"a}deldecke, von dem aus eine maximale Reizantwort im Zielmuskel erzeugbar war bestimmt. Um jedoch eine m{\"o}glichst umfassende Aussage {\"u}ber die Ver{\"a}nderung kortikomuskul{\"a}rer Exzitabilit{\"a}t treffen zu k{\"o}nnen, wurde ein etabliertes Kartierungsverfahren verwendet, das eine Darstellung des APB-Repr{\"a}sentationsareales als zweidimensionale Karte erm{\"o}glicht. Mit Hilfe dieser Mapping-Untersuchung sind Aussagen {\"u}ber die r{\"a}umliche Dimension der Ver{\"a}nderungen kortikomuskul{\"a}rer Exzitabilit{\"a}t m{\"o}glich, die {\"u}ber den einfachen Vergleich der an einem Punkt gewonnenen Amplituden hinausgehen. In dieser Arbeit gelang die Induktion kortikaler Plastizit{\"a}t im Sinne assoziativer LTD-{\"a}hnlicher Plastizit{\"a}t. Aus unseren Ergebnissen l{\"a}sst sich ableiten, dass weder durch eine Erh{\"o}hung der Frequenz noch der Anzahl der Paarstimuli eine wesentliche Steigerung des LTD-{\"a}hnlichen Ph{\"a}nomens zu erzeugen ist. Diesen Umstand f{\"u}hren wir im Wesentlichen auf eine Art Grenzwert der Modulierbarkeit kortikomuskul{\"a}rer Exzitabilit{\"a}t zur{\"u}ck. Die grunds{\"a}tzliche M{\"o}glichkeit, dass mentale Konzentration auf die in das PAS-Protokoll involvierten Muskeln eine bedeutsamere Rolle f{\"u}r das Ausmaß der induzierten Plastizit{\"a}t spielen k{\"o}nnte als die Intensit{\"a}t der assoziativen Induktion, wurde er{\"o}rtert. Durch einen Normierungsprozess auf die individuelle K{\"o}rpergr{\"o}ße kristallisiert sich ein definiertes Fenster der zeitlichen Kopplung der beiden assoziativen Reize mit optimaler LTD-{\"a}hnlicher Plastizit{\"a}t heraus. Bei selektiver Betrachtung einer Subgruppe der Mapping-Untersuchung ergaben sich Hinweise darauf, dass die r{\"a}umliche Verteilung der Exzitabilit{\"a}t durch ein optimiertes PAS-Protokoll ver{\"a}ndert wird. Diese Hinweise sind mit der Annahme zu vereinbaren, dass durch ein exzitabilit{\"a}tsminderndes PAS-Protokoll aktive Synapsen deaktiviert werden k{\"o}nnen. M{\"o}gliche Ursachen f{\"u}r die vergleichsweise schlechte Reproduzierbarkeit der Plastizit{\"a}tsergebnisse bei kumulativer Betrachtung aller Mapping-Experimente wurden diskutiert.},
  subject      = {Mapping <Medizin>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dang2011,
  author    = {Dang, Su-Yin Judith},
  title     = {Funktionelle Bedeutung der Neuroplastizit{\"a}t bei Multipler Sklerose},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73817},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Multiple Sklerose ist eine chronische neurologische Erkrankung, welche in der industrialisierten Welt einen der h{\"a}ufigsten Gr{\"u}nde f{\"u}r eine bleibende Behinderung bei jungen Erwachsenen darstellt. Obwohl die ZNS-Sch{\"a}digung, charakterisiert durch Demyelinisierung und axonale Sch{\"a}digung im Rahmen entz{\"u}ndlicher Vorg{\"a}nge, durch verschiedene Reparaturmechanismen reduziert wird, akkumuliert die L{\"a}sionslast im zentralen Nervensystem mit der Zeit. T2-gewichtete MRT-Studien zeigen, dass die dargestellten Pathologien nur m{\"a}ßig mit den motorischen Defiziten korrelieren. Diese Diskrepanz wird unter anderem auf Vorg{\"a}nge der Neuroplastizit{\"a}t zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, als deren Basismechanismen Langzeitpotenzierung (LTP) und -depression (LTD) gelten. In verschiedenen fMRT-Studien haben sich Hinweise ergeben, dass diese adaptiven Ver{\"a}nderungen zur Reorganisation kortikaler Repr{\"a}sentationmuster f{\"u}hren k{\"o}nnen, so dass bei MS-Patienten eine ausgedehntere Aktivierung ipsilateraler sensomotorischer Areale bei motorischen Aufgaben zu beobachten ist. Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) bietet die M{\"o}glichkeit, mittels virtueller L{\"a}sionstechniken eine direkte Aussage {\"u}ber die kausale Beziehung zwischen Struktur und Funktion zu liefern. Die funktionelle Rolle ipsilateraler Motorareale wurde an 26 MS-Patienten, in Relation zu ihrer motorischen Beeintr{\"a}chtigung und ZNS-Sch{\"a}digung, und an nach Alter, Geschlecht und H{\"a}ndigkeit zugeordneten Kontrollprobanden, untersucht. Die motorische Leistungsf{\"a}higkeit wurde durch verschiedene Tests zur Handfunktion erhoben. Die ZNS-Sch{\"a}digung wurde mittels MR-Spektroskopie als NAA/Cr Quotient sowie durch die CML erhoben. Die Aufgabe zur einfachen Reaktionszeit (SRT) bestand aus einer isometrischen Abduktionsbewegung des rechten Daumens gegen einen Kraftaufnehmer auf ein akustisches Go-Signal. Mit TMS-Einzelreizen wurde mit Hilfe einer Neuronavigation eine reversible virtuelle L{\"a}sion {\"u}ber bestimmten Gehirnarealen, kontralateraler M1, ipsilateraler M1 und ipsilateraler PMd, erzeugt. Es wurde eine Kontrollstimulation {\"u}ber MO durchgef{\"u}hrt. Die TMS-Einzelreize wurden 100ms nach dem Go-Signal appliziert. Als SRT wurde der Zeitraum zwischen dem Go-Signal und EMG-Beginn im APB definiert. Die signifikanten SRT-Verl{\"a}ngerungen bei TMS {\"u}ber dem ipsilateralen M1 und dem ipsilateralen PMd zeigen, dass diese Regionen eine Rolle bei der motorischen Funktion bei MS spielen. Die fehlenden Korrelationen zwischen motorischen Funktionstest und NAA/Cr-Verh{\"a}ltnis sowie die inverse Korrelation zur kortikomuskul{\"a}ren Latenz sind durch strukturell von der krankheitsbedingten Pathologie betroffenen kompensierenden Gehirnregionen erkl{\"a}rbar. Bei dem Theta Burst Experiments (TBS) wurde ein virtueller L{\"a}sionseffekt durch eine repetitive TMS-Intervention {\"u}ber dem ipsilateralen M1 induziert. Die Ergebnisse zeigen {\"a}hnliche Ver{\"a}nderungen der Exzitabilit{\"a}t bei MS-Patienten und gesunden Kontrollprobanden, was schließen l{\"a}sst, dass die LTD bei mild bis moderat betroffenen MS-Patienten weitestgehend unbeeintr{\"a}chtigt ist. MS-Patienten zeigen im Vergleich zu den Kontrollen eine {\"a}hnliche Minderung der Verhaltensleistung, Trefferquote in ein Kraftfenster, der MS-Patienten im Kontrollvergleich. Die Ergebnisse zeigen, dass ipsilaterale motorische Areale in der Lage sind den prim{\"a}r motorischen Kortex soweit zu kompensieren, jedoch die F{\"a}higkeit zur Kompensation in fortgeschrittenen Krankheitsstadien eingeschr{\"a}nkt ist. Abschließend kann man zusammenfassen, dass die funktionelle Rekrutierung von ipsilateralen Motorarealen eine adaptive Antwort auf chronische Gehirnsch{\"a}digung bei MS-Patienten sein kann, allerdings mit Einschr{\"a}nkung der Kapazit{\"a}t in fortgeschrittenen Krankheitsstadien. Nachdem die synaptische Plastizit{\"a}t weitestgehend intakt scheint, sollte man besonders Mechanismen der sp{\"a}ten Phase der Plastizit{\"a}t f{\"o}rdern, welche auf eine langfristige kortikale Plastizit{\"a}t abzielen. Weitere Studien in diesem Forschungszweig k{\"o}nnten einen Beitrag zur Entwicklung therapeutischer Konzepte der Neurorehabilitation bei Multipler Sklerose leisten.},
  subject      = {Neuronale Plastizit{\"a}t},
  language  = {de}
}