Analyse einer raschen Willkürbewegung bei Parkinsonpatienten vor und nach stereotaktischem Eingriff am Thalamus

Summary

The effect of ventrolateral thalamotomy on a standardized rapid volitional movement was tested in 10 Parkinsonian patients. Clinically, unilateral rigidity and tremor prevailed in most cases while akinesia was slight or absent. The patients were tested on both sides before, a few days after, and several weeks after the stereotaxic operation. In a first series the patients were instructed to hit as quickly as possible a target by performing a flexion movement of the forearm in response to an optic signal. These simple reactions were followed by a test series of complex tasks; the patient had to perform the same movement, but in addition a visual brightness discrimination was required. The pattern of voluntary innervation was analyzed electromyographically and mechanically by means of two switches operated when the hand left the platform and when it reached the target. Before the operation most patients exhibited rhythmic reciprocal bursts of electrical activity in the biceps and triceps muscles and a pronounced action tremor characterized by synchronous bursts in the two muscle groups. The voluntary muscular activity was prolonged as compared to the unaffected or slightly affected side. The reaction times were, however, within normal range for both the simple and complex reactions. The thalamic lesions abolished the rigidity and the resting tremor on the contralateral side. However, the action tremor persisted in 7 out of 8 patients indicating that different pathophysiological mechanisms underlie resting tremor and action tremor. The mean duration of the voluntary muscular activity was significantly reduced by 25%. The reaction times tended to become equal on both sides, but the changes were slight and not significant.

The results revealed that on the average the patients performed a ballistic movement of the proximal limb as rapidly as normal subjects. This is in contrast to results obtained previously in Parkinsonian patients with severe akinesia. Electromyography made it clear, however, that the movements could not be controlled as accurately as in normal subjects. The overall improvement of the motility after thalamotomy may be partly due to an improvement of rapid directional changes.

Zusammenfassung

Bei 10 Patienten mit Parkinsonscher Krankheit wurde der Einfluß einer Koagulation im ventrolateralen Kern des Thalamus auf eine standardisierte, rasche Willkürflexion der Vorderarme untersucht. Die Patienten zeigten eine einseitig ausgeprägte Symptomatologie mit vorwiegendem Rigor und Tremor. Die Tests wurden beidseits vor der Operation, wenige Tage nach der Operation und, mit einer Ausnahme, mehrere Wochen nach der Operation durchgeführt. In einer ersten Versuchsserie wurden die Patienten aufgefordert, so schnell wie möglich auf ein optisches Signal zu reagieren (=einfache Reaktion); in einer zweiten Versuchsserie wurde die gleiche Bewegung ausgeführt, jedoch nach vorausgehender Helligkeitsdiskrimination (=komplexe Reaktion). Das Willkürinnervationsmuster wurde elektromyographisch analysiert, die Reaktionszeiten elektromyographisch und mechanographisch gemessen. Vor der Operation zeigten die Patienten auf der stärker betroffenen Seite in der Mehrzahl der Fälle einen Ruhetremor und einen ausgeprägten Aktionstremor. Die Dauer der Willkürinnervationsstoßes war gegenüber der klinisch nicht oder weniger betroffenen Seite signifikant verlängert. Die Reaktionszeiten lagen jedoch sowohl für die einfache als auch für die komplexe Reaktion im Bereich der Norm.

Nach der stereotaktischen Operation war auf der Gegenseite klinisch kein Rigor und Tremor mehr nachweisbar. Während auch elektromyographisch kein Ruhetremor registriert werden konnte, persistierte der Aktionstremor in 7 von 8 Patienten. Die Dauer des Willkürinnervationsstoßes verkürzte sich signifikant um durchschnittlich 25%. Die verschiedenen Werte der Reaktionszeiten änderten sich gesamthaft nicht signifikant, es bestand jedoch eine Tendenz zur Angleichung der Werte der leicht oder nicht betroffenen Seite und der vor der Operation schwerer betroffenen Seite.

Die Resultate zeigen, daß eine ballistische Bewegung des Vorderarmes, also eine proximale Bewegung, von Parkinsonpatienten mit vorwiegendem Rigor und Tremor durchschnittlich gleich schnell ausgeführt werden kann wie von normalen Versuchspersonen; dies im Gegensatz zu früheren Befunden an Parkinsonpatienten mit meist schwerer Akinesie. Die elektromyographische Analyse zeigte jedoch, daß die jetzt untersuchten Patienten die in Gang gesetzte Bewegung nicht rasch genug abbremsen können. Die nach dem stereotaktischen Eingriff beobachtete Verbesserung der Gesamtmotilität könnte zum Teil darauf beruhen, daß es den Patienten besser gelingt, Änderungen der Bewegungsrichtung auszuführen. Die Tatsache, daß der Ruhetremor und der Aktionstremor durch den stereotaktischen Eingriff unterschiedlich beeinflußt wurden, bestätigt die Hypothese, daß den beiden Tremorformen verschiedene pathophysiologische Mechanismen zugrunde liegen.