Vestibuläre Hirnstamm- und Kleinhirnsyndrome: Sensomotorische Dysfunktion des vestibulo-okulären Reflexes
Final Report Abstract
Störungen der Augenbewegungen, wie etwa der pathologische Nystagmus, eine langsame Driftbewegung der Augen unterbrochen durch schnelle Rückstellbewegungen auf ein Blickziel, ziehen deutliche Einschränkungen der Lebensqualität nach sich, da je nach Stärke der Drift ein scharfes Sehen nicht mehr möglich ist. Auslöser für pathologischen Nystagmus ist beispielsweise eine einseitige Schädigung des Gleichgewichtsorgans, aber auch Störungen zentralnervöser Bahnen des Augenbewegungssystems im Kleinhirn oder im Hirnstamm. In unserem Projekt haben wir unter anderem eine erworbene Augenbewegungsstörung, den sog. Downbeatnystagmus untersucht, bei dem die Augen kontinuierlich nach oben driften. Während bisher zwar bekannt war, dass Schädigungen des Kleinhirns eine häufige Ursache für Downbeatnystagmus sind, gab es mehrere sich widersprechende Hypothesen über den Pathomechanismus dieser Erkrankung. Wir konnten nun mittels einer Kombination aus experimentellen Studien und mathematischer computergestützter Modellbildung und Simulation als wichtigstes Ergebnis unseres Projekts die Hypothese aufstellen, dass alle Symptome dieser Erkrankung durch eine einzige Schädigung entstehen, die im Kleinhirnflokkulus lokalisiert ist. Diese Hypothese, die impliziert, dass es sich beim Downbeat nicht wie bisher angenommen um eine Schädigung der Bahnen des Gleichgewichtssystems handelt, haben wir durch verschiedene experimentelle Ansätze von Augenbewegungsmessungen bei Patienten bis zur Messung von Gehirnaktivität mittels funktioneller Magnetresonanztomographie erhärtet und durch computergestützte Simulation eines mathematischen Modells der Kontrolle vertikaler Augenbewegungen bestätigt. Des Weiteren wurde eine neue medikamentöse Therapie von Downbeat-Nystagmus durch Kaliumkanalblocker experimentell untersucht und mittels mathematischer Modellbildung ihr Wirkmechanismus nachgebildet. Im Rahmen des Projekts wurde außerdem ein auf Videoaufnahmen basierendes Augenmesssystem entwickelt, mit dem sich die Winkelstellung des Auges mit großer zeitlicher und örtlicher Genauigkeit in Echtzeit bestimmen lässt. Dieses System wurde eingesetzt, um eine neue Methode zur Diagnose peripherer und zentraler Schädigungen des Gleichgewichtssystems zu entwickeln (Lidschlag-induzierte Augenbewegung). Unsere damit im Rahmen des Projekts erzielten Ergebnisse zum Zusammenhang zwischen Augenbewegungen und Haltungskontrolle zählen mittlerweile zu den klassischen Arbeiten auf diesem Gebiet.
Publications
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