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Zeitliche Diskrimination somatosensorischer und kinästhetischer Stimuli wurde als neurophysiologisches Korrelat für propriozeptive Präzision postuliert und bei verschiedenen Bewegungsstörungen als pathologisch beschrieben. Ziel der Untersuchung war es, den Einfluss von Alter und Polyneuropathie auf die kinästhetische (TDMT) und taktile (STDT) zeitliche Wahrnehmungsschwelle sowie die propriozeptive Genauigkeit bei Zeigeversuchen systematisch zu untersuchen.
Hierfür wurden 54 gesunde Probanden und 25 Polyneuropathie-Patienten im Alter zwischen 30 und 76 Jahren untersucht. Die STDT-Messung erfolgte mit Oberflächenelektroden, die an der Zeigefingerspitze bzw. am Großzehengrundgelenk angebracht wurden. Die TDMT-Werte wurden mit Hilfe einer sterilen Nadelelektrode erfasst, welche in den Musculus flexor carpi radialis bzw. Musculus tibialis anterior inseriert wurde.
Die Daten zur Propriozeption wurden mit Hilfe eines Goniometers erhoben und beinhalteten dabei aktive Zeigeaufgaben (Zeigen auf eine LED, Nachahmung einer Bewegung anhand einer auf einem Computerbildschirm dargebotenen PFEIL-Darstellung unterschiedlicher Länge) und die Einschätzung der Position der jeweiligen Extremität nach passiver Bewegung (PASSIV). Die Messungen erfolgten jeweils ohne visuelle Rückmeldung. Die Zeigefehler (Abweichung von der Zielposition) bzw. Schätzfehler (Abweichung der geschätzten von der tatsächlichen Position nach passiver Auslenkung) wurden als Maß der propriozeptiven Präzision verwendet.
Die Ergebnisse der gesunden Probandengruppe zeigten, dass höheres Alter mit höheren STDT- und TDMT-Werten korrelierte. Die Polyneuropathie-Patienten erzielten in allen Bereichen (Diskriminationsschwellen und Propriozeptionsaufgaben) signifikant schlechtere Ergebnisse als die gesunde Kontrollgruppe.
Zusätzlich konnte eine statistisch signifikante positive Korrelation zwischen der propriozeptiven Präzision bei den aktiven Zeige-Aufgaben (LED und PFEIL) und den zeitlichen Diskriminationsschwellen (STDT und TDMT) gezeigt werden.
In Anbetracht dieser Ergebnisse sollten das Patienten-Alter und mögliche Störungen der peripheren Nervenleitung berücksichtigt werden, wenn STDT-und TDMT-Bestimmungen bei Patienten mit Bewegungsstörungen angewendet werden. Die Korrelation zwischen den Diskriminationsschwellen und der Performance bei aktiven Zeigeversuchen (PFEIL- und LED-Aufgabe) legt nahe, dass STDT und TDMT Indikatoren der propriozeptiven Funktion sein könnten. Es ist weitere Forschungsarbeit notwendig, um diese Beziehung exakt zu beleuchten. Im Falle einer Bestätigung der Befunde auch bei Patienten mit Bewegungsstörungen erscheint denkbar, dass sich STDT und TDMT als vergleichsweise leicht messbare und gut quantifizierbare Parameter der Propriozeption herausstellen mit Potenzial zur differenzialdiagnostischen Anwendung, möglicherweise aber auch als Surrogatparameter einer gezielten rehabilitativen Behandlung.
Background
Increasing attention is payed to the contribution of somatosensory processing in motor control. In particular, temporal somatosensory discrimination has been found to be altered differentially in common movement disorders. To date, there have only been speculations as to how impaired temporal discrimination and clinical motor signs may relate to each other. Prior to disentangling this relationship, potential confounders of temporal discrimination, in particular age and peripheral nerve conduction, should be assessed, and a quantifiable measure of proprioceptive performance should be established.
ObjectiveTo assess the influence of age and polyneuropathy (PNP) on somatosensory temporal discrimination threshold (STDT), temporal discrimination movement threshold (TDMT), and behavioral measures of proprioception of upper and lower limbs.
Methods
STDT and TDMT were assessed in 79 subjects (54 healthy, 25 with PNP; age 30–79 years). STDT was tested with surface electrodes over the thenar or dorsal foot region. TDMT was probed with needle electrodes in flexor carpi radialis (FCR) and tibialis anterior (TA) muscle. Goniometer-based devices were used to assess limb proprioception during (i) active pointing to LED markers, (ii) active movements in response to variable visual cues, and (iii) estimation of limb position following passive movements. Pointing (or estimation) error was taken as a measure of proprioceptive performance.
Results
In healthy subjects, higher age was associated with higher STDT and TDMT at upper and lower extremities, while age did not correlate with proprioceptive performance. Patients with PNP showed higher STDT and TDMT values and decreased proprioceptive performance in active pointing tasks compared to matched healthy subjects. As an additional finding, there was a significant correlation between performance in active pointing tasks and temporal discrimination thresholds.
Conclusion
Given their notable impact on measures of temporal discrimination, age and peripheral nerve conduction need to be accounted for if STDT and TDMT are applied in patients with movement disorders. As a side observation, the correlation between measures of proprioception and temporal discrimination may prompt further studies on the presumptive link between these two domains.