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Meindl, Tobias (2015): Einschränkungen der Handmotorik bei Patienten mit degenerativer Kleinhirnerkrankung während einer isometrischen Bewegungsaufgabe. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät
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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde die Handmotorik cerebellärer Patienten mit einer neuartigen feinmotorischen Bewegungsaufgabe untersucht. Bei der "Himbeer-Aufgabe" ist hervorzuheben, dass Probanden eine Zugkraft über ein Zeitintervall von 1-5 s entwickeln sollten. Erstmals wurde zudem die Modifikation aktiver Handbewegungen durch assoziatives Lernen untersucht. Erstens konnten Schwierigkeiten cerebellärer Patienten einen gleichmäßigen Kraftanstieg zu erzeugen, beobacht werden. Zweitens konnte mit Hilfe der hier erstmals auf einen physiologischen Datensatz angewandten Stochastic Frontier Analysis eine weniger ausgeprägte Kopplung von Griffkraft und Lastkraft während späterer Phasen des Zugkraftanstiegs in der Patientengruppe nachgewiesen werden. Drittens zeigte sich eine weniger häufige Änderung der Zugkraft nach einem konditionierenden Reiz in der Gruppe der cerebellären Patienten. Erklärt werden können die drei Beobachtungen über die Beeinträchtigung interner Forward-Modelle. Eine länger dauernde isometrische Bewegungsaufgabe stellt besondere Anforderungen an das ZNS. Gemäß des Konzepts der "discrete-event, sensory-driven control" erhält das ZNS nur am Anfang und am Ende der Bewegung für die Bewegungssteuerung geeignete sensorische Rückmeldungen. Dazwischen ist es auf Simulationen angewiesen. Gelingen keine adäquaten Vorhersagen, kann dies zu einem nicht-linearen Zugkraftverlauf ebenso wie zu einer beeinträchtigten Kopplung von Griffkraft und Zugkraft führen. Assoziatives Lernen des Zusammenhangs zwischen etwa einem Ton und einer in der Folge notwendigen Handlungsänderung könnte es dem ZNS ermöglichen, mit Hilfe eines genaueren internen Forward-Modells den Zeitpunkt der erforderlichen Handlungsänderung besser abzuschätzen. Mit den in dieser Arbeit objektivierten Defiziten cerebellärer Patienten konnte damit die Kleinhirnbeteiligung an internen Forward-Modellen sowie am assoziativen Lernen - Grundpfeilern sensomotorischer Konzepte - auch im Rahmen der Handmotorik weiter erhärtet werden.