Die Anisotropie transcallosaler Bahnen - ein potentieller Surrogatmarker für motorische Entwicklung?

Das Corpus Callosum stellt für motorische Entwicklung eine
Schlüsselstruktur dar. In der klinischen Routine werden
spiegelbildliche Mitbewegungen häufig als Indikator kindlicher
motorischer Entwicklung herangezogen. Die zugrundeliegenden
neuronalen Reifungsprozesse können mit einer komplementären
Methodenkombination aus transcranieller Magnetstimulation (TMS) und
Diffusionstensorbildgebung (MR-DTI) untersucht werden. Die TMS
bildet dabei die inhibitorische Kompetenz des Cortex ab, wohingegen
die MR-DTI die Darstellung und Quantifizierung der Mikrostruktur
von neuronalen Verbindungen ermöglicht. Ziel dieser Arbeit war es,
motorische Entwicklung klinisch, neurophysiologisch und strukturell
zu untersuchen und einen potentiellen, objektiv-quantifizierbaren
Surrogatmarker für motorische Entwicklung zu identifizieren. Wir
untersuchten 31 gesunde Rechtshänder: 11 Kinder, 10 Jugendliche und
10 Erwachsene. Zur computergestützten Untersuchung
spiegelbildlicher Mitbewegungen wurden isometrische Kräfte bei
unimanuellen, repetitiven (langsamen und schnellen) Kraftwechseln
aufgezeichnet und der Spiegelquotient (SQ) berechnet. Mit der
neuronavigiert durchgeführten TMS wurden Dauer, Latenz und Fläche
der ipsilateralen silent period (iSP) bestimmt. Mithilfe der MR-DTI
wurde die fraktionierte Anisotropie (FA) in den Arealen I-V des
Corpus Callosum quantifiziert. Der Spiegelquotient ist bei Kindern
signifikant höher als bei Jugendlichen und Erwachsenen. In geringem
Ausmaß weisen aber auch diese zwei Gruppen noch spiegelbildliche
Mitbewegungen auf. Bei den TMS Parametern zeigt sich im
Altersverlauf ein Anstieg von Dauer und Fläche der iSP. Jugendliche
unterscheiden sich dabei allerdings nicht mehr signifikant von
Erwachsenen. Die FA der Area III, in der die motorischen Fasern
kreuzen, ist bei Kindern signifikant kleiner als bei Jugendlichen
und Erwachsenen. Zusätzlich ergibt sich eine niedrigere FA bei
Jugendlichen im Vergleich zu Erwachsenen. Es zeigt sich ein starker
Zusammenhang über alle Gruppen hinweg zwischen FA in Area III und
Handmotorik bzw. iSP. Weniger eindrücklich aber dennoch vorhanden
ist die Korrelation zwischen iSP und Handmotorik. Das Ausmaß
spiegelbildlicher Mitbewegungen ist konsistent mit der
Mikrostruktur transcallosal verlaufender motorischer Bahnen und dem
Grad der inhibitorischen Kompetenz. Dabei detektiert die MR-DTI als
einzige der drei angewandten Methoden selbst kleinste Unterschiede
motorischer Funktion zwischen Jugendlichen und Erwachsenen, die
klinisch nicht mehr apparent sind. Die Anisotropie motorischer
transcallosaler Bahnen der Area III könnte damit ein potentieller,
objektiv quantifizierbarer Marker für motorische Entwicklung sein.
Weitere Untersuchungen werden zeigen, ob sich mit der in dieser
Arbeit etablierten Methodenkombination Norm von Pathologie
differenzieren lassen.