Lateralisierte Gamma-Aktivität während extern getriggerter Bewegungen im Globus pallidus internus bei Dystoniepatienten

Aus EEG/ECoG-Studien ist eine somatotopisch spezifische Zunahme der Gamma-Aktivität über dem kontralateralen motorischen Kortex während unilateraler willkürlicher Bewegungen bekannt, während Beta-Aktivitätsänderung bilateral beobachtet wurden (Crone et al., 1998; Pfurtscheller et al., 2003). Bisherige Studien bei Parkinsonpatienten (PD) mit tiefer Hirnstimulation und Ableitung der neuronalen Aktivität aus den Basalganglien zeigten widersprüchliche Ergebnisse hinsichtlich einer Lateralisierung der bewegungskorrelierten Gamma- und Beta-Aktivität. In unserer Studie sollte untersucht werden, ob bewegungskorrelierte frequenzspezifische Aktivierungsmuster bei Dystoniepatienten im Globus pallidus internus (GPi) nachweisbar sind.

Bei 11 Patienten mit idiopathischer Dystonie wurden bipolar von den Kontakten der im GPi implantierten Makroelektroden lokale Feldpotentiale (LFP) während der Durchführung eines Go/Nogo-Reaktionszeitexperimentes abgeleitet. Die Seitenvorgabe (rechts/links) erfolgte 100% korrekt durch das Warnsignal. Nach dem imperativen Go-Signal sollte schnellstmöglich ipsilateral eine Taste gedrückt werden.

Alle Durchgänge wurden über das Go-Signal gemittelt und die bewegungskorrelierte Änderung der synchronen oszillatorischen Aktivität (ERS – ereigniskorrelierte Synchronisation; ERD – ereigniskorrelierte Desynchronisation) separat für ipsi- und kontralateralen GPi im Frequenzband von 1–90Hz berechnet und als prozentuelle Änderungen von der Grundaktivität (2 Sekunden vor dem Warnzeichen) dargestellt.

Mit Bewegungsbeginn trat eine signifikante Zunahme der Gamma-Aktivität (60–80Hz) im kontralateralen GPi auf (mittlere ERS über 500ms ab Bewegungsbeginn: 42,7±12,3% [Mean±SEM]). Diese Aktivitätszunahme war streng kontralateral zu beobachten (ERS ipsilateral: 0,7±1,2%). Demgegenüber zeigte sich analog zu früheren Studien bei PD eine bilaterale ERD im Beta-Band (18–25Hz; kontralateral 13,4±4% und ipsilateral 11±3%).

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass die lateralisierte Gamma-Aktivität ein physiologische Rolle bei der Bewegungsinitiierung spielen könnte, während eine bilaterale Beta-ERD bereits bei Bewegungsvorbereitung auftritt. Die Modulation der oszillatorischen Aktivität in beiden Frequenzbereichen könnte somit unterschiedliche Aufgaben in der Bewegungsprozessierung widerspiegeln, die auf kortikaler Ebene und in den Basalganglien parallel ablaufen.