Kortikale Plastizität als Folge des Trainings

Hypothese 1a: Die neuronale motorische Leistung des Motorkortex, reflektiert durch die BP-Amplitude über die zentral-parietale Areale, nimmt bei Schlaganfallpatienten im Lau-fe des Trainings ab.

Für diese Analyse gingen die Daten von 7 Patienten⁴⁴ in die Statistik ein. Die Patienten wurden vor und nach dem Training mittels EEG getestet. Das Bereitschaftspotential wur-de in wur-dem Zeitbereich von –200 ms bis –100 ms analysiert und bewertet.

Statistische Analyse: Eine 4faktorielle Varianzanalyse mit den Faktoren SEITE (rechte vs. linke), FINGER (D1, D2, D5), HEMISPHÄRE (ipsi vs. kontra) und TRAINING (prä vs. post) und dem Messwiederholungsfaktor DOMINANZ DER BETROFFENEN HAND (D vs. ND) wurde errechnet. Die statistische Analyse der BP–Daten von 7 Patien-ten zeigte, dass sich die einzelnen Finger der rechPatien-ten bzw. der linken Hand nicht signifi-kant voneinander unterscheiden. Auch interagiert der Hauptfaktor FINGER mit anderen Faktoren nicht signifikant. Deshalb werden in der folgende Analyse die einzelnen Finger einer Hand unter dem Faktor SEITE zusammengefaßt.

In der folgenden Analyse werden die Daten von 10 Patienten⁴⁵ analysiert und bewertet.

Für diese Analyse wurde der Median über alle Finger einer Hand errechnet und als Faktor SEITE definiert.

Statistische Analyse: Es wurde eine 3faktorielle Varianzanalyse mit den Faktoren SEITE (rechte vs. linke), HEMISPHÄRE (ipsi vs. kontra), TRAINING (prä vs. post) und dem Messwiederholungsfaktor DOMINANZ DER BETROFFENEN SEITE (D vs. ND) er-rechnet. Die statistische Analyse der BP-Daten von 10 Patienten ergab, dass eine deutli-che Veränderung der Stärke motorisdeutli-cher kortikalen Auslöser durch das Training stattgefunden hat. Dies spiegelte sich in einem signifikanten Haupteffekt TRAINING (F(1,8) = 6.076; p=.0390) wider.

44 Nur bei 7 Patienten war es möglich, alle Finger vor und nach dem Training zu testen.

45 Bei 3 weiteren Patienten war es nicht möglich, alle Finger (D1,D2,D5) vor und nach dem Training zu testen. Dieselben Finger wurden aber sowohl vor dem Training als auch nach dem Training getestet.

Des Weiteren wurde eine drastische Abnahme der Stärke motorischer kortikalen Auslöser als Folge des Trainings beobachtet, wenn ballistische Bewegungen mit den betroffenen Fingern ausgeführt wurden. Im Gegensatz dazu zeigte die gesunde Hand durch das Trai-ning keine konstante Veränderung der motorischen kortikalen Auslöser. Dies zeigte sich in der signifikanten Interaktion SEITE x TRAINING x DOMINANZ DER BETROFFE-NEN SEITE (F(1,8)=7.537; p=.0252). Unabhängig davon, ob ballistische Bewegungen mit den betroffenen Fingern oder mit den gesunden Fingern ausgeführt wurden, unter-schieden sich die beiden Hemisphären hinsichtlich der Stärke motorischer kortikaler Aus-löser. Dies wurde durch den signifikanten Haupteffekt HEMISPHÄRE (F(1,8)=7.883, p=.0229) bestätigt.

Abbildung 36 zeigt die Interaktion SEITE x HEMISPHÄRE x TRAINING x DOMINANZ DER BE-TROFFENEN HAND.

Im Folgenden werden die Patienten nach dem Faktor SEITE (betroffene Seite vs. gesun-de Seite) gruppiert. Eine Varianzanalyse mit gesun-den Faktoren SEITE (betroffen vs. gesund), HEMISPHÄRE (ipsi, kontra) und TRAINING (prä vs. post) wurde errechnet.

Statistische Analyse: Die statistische Analyse der Daten ergab eine signifikante Interakti-on SEITE x TRAINING (F(1, 9)=8.342, p=.0179. Die gefundene InteraktiInterakti-on besagt in-haltlich, dass das Training eine signifikante Veränderung der BP-Amplitude erzielt, und zwar seitenspezifisch. Wie auch in Abbildung 37 ersichtlich wird, nimmt die Stärke mo-torischer kortikaler Auslöser durch das Training in beiden Hemisphären ab, wenn ballisti-sche Bewegungen mit den betroffenen Fingern ausgeführt wurden. Wenn aber ballistische Bewegungen mit den gesunden Fingern ausgeführt werden, nimmt die BP-Amplitude nur in der gesunden Hemisphäre ab; in der betroffenen Hemisphäre hingegen nimmt sie zu.

Abbildung 37: Graphische Darstellung der Interaktion SEITE x HEMISPHÄRE x TRAINING bei 10 Schlaganfallpatienten. Die Abbildung veranschaulicht die nach Seite getrennte mittlere Amplitude (in µV) über die beiden Hemisphären vor dem Training (helle Säulen) und nach dem Training (dunklere Säule).

Die x-Achse zeigt die Interaktion SEITE x HEMISPHÄRE x TRAINING, die y-Achse zeigt die BP-Amplitude in µV.

4.2.3.1 Veränderungen der BP-Amplitude bei einzelnen Schlaganfallpatienten als Folge der CI-Therapie

Im Folgenden wird die BP-Amplitude über die zentral-parietale Areale bei 10 einzelnen Schlaganfallpatienten vor und nach dem Training dargestellt:

· ipsilateral zur betroffenen Seite

Abbildung 38 zeigt die BP-Amplitude ipsilateral zur betroffenen Seite vor und nach dem Training bei ein-zelnen Patienten.

Bei 8 von 10 Patienten wird die BP-Amplitude ipsilateral zur betroffenen Seite kleiner, bei einem wird sie größer, und 1 Patient zeigt keine Veränderung der BP-Amplitude im Laufe des Trainings.

· kontralateral zur betroffenen Seite

Abbildung 39 zeigt die BP-Amplitude kontralateral zur betroffenen Seite vor und nach dem Training bei einzelnen Patienten.

4.2.3.2 Veränderungen der MN-Dipolstärke bei Schlaganfallpatienten als Folge der CI-Therapie

Um die Veränderungen der MN-Dipol-Stärke bei Schlaganfallpatienten als Folge der CI-Therapie zu analysieren, gingen die MN-Daten von 10 Patienten in die Statistik ein. Die MN-Dipol-Stärke wurde in dem Zeitintervall von –200 ms bis zu –100 ms über die zen-tral-frontalen Kluster (siehe Methodenteil, 3.4.2.2) analysiert und bewertet.

Statistische Analyse: Eine Varianzanalyse mit den Faktoren SEITE (betroffene vs. ge-sunde), HEMISPHÄRE (ipsi vs. kontra) und TRAINING (prä vs. post) wurde errechnet.

Die statistische Analyse der MN-Daten von 10 Patienten ergab, dass die MN-Dipolstärke im Laufe des Trainings kleiner wurde, wenn die Patienten mit den betroffenen Fingern ballistische Bewegungen durchführten, und größer, wenn sie mit den gesunden Fingern dieselben Bewegungen ausführten. Dies spiegelte sich in einer signikanten Zweifachin-teraktion SEITE x TRAINING F(1,11)=6.615, p=.0260 wider.

Abbildung 40: Graphische Darstellung der Interaktion SEITE x HEMISPHÄRE x TRAINING bei 10 Schlaganfallpatienten. Die Abbildung veranschaulicht die nach Seite getrennte mittlere MN-Dipol-Stärke über die beiden Hemisphären vor dem Training (helle Säulen) und nach dem Training (dunklere Säulen).

Auf der x-Achse ist die Interaktion SEITE x HEMISPHÄRE x TRAINING eingetragen, auf der y-Achse die MN-Dipol-Stärke in nA².

4.2.4 Reorganisation des gesunden Motorkortex

Hypothese 2a: Der gesunde primär motorische Kortex (MI) übernimmt im Laufe der CI-Therapie kompensatorisch die Funktionen des beschädigten kontralateralen Areals.

Um diese Hypothese zu überprüfen, gingen die Daten von 10 Patienten in die Statistik ein. Die BP-Amplitude wurde in dem Zeitinterval von –200 ms bis zu –100 ms über die zentral-parietalen Areale analysiert und bewertet.

Statistische Analyse: Die statistische Analyse der Daten ergab, dass die BP-Amplitude im Laufe des Trainings in der gesunden Hemisphäre signifikant kleiner wur-de, wenn die Patienten mit den betroffenen Fingern ballistische Bewegungen ausgeführt haben (von 0.632 µV vor der Therapie zu 0.130 µV nach der Therapie). Dies zeigte sich in einem signifikanten Haupteffekt THERAPIE F(1,9) =8.316, p=.0181). Dagegen zeigte sich keine signifikante Veränderung der BP-Amplitude in der betroffenen Hemisphäre, wenn ballistische Bewegungen mit den betroffenen Fingern durchgeführt wurden.

Abbildung 41: Die graphische Darstellung zeigt die Veränderung der BP-Amplitude im Laufe des Trai-nings in der gesunden Hemisphäre bei Patienten, wenn ballistische Bewegungen mit den Betroffenen durchgeführt wurden. Auf der x-Achse ist der Zeitverlauf eingetragen, auf der y-Achse ist die BP-Amplitude in µV eingetragen.

4.2.5Normalisierung der kortikalen Organisation bei Patienten nach dem Training