dc.contributor.author
Wang, Jing
dc.date.accessioned
2018-06-07T20:57:45Z
dc.date.available
2013-06-06T11:35:43.279Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7200
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11399
dc.description.abstract
Background Stroke is one of the leading causes for death and permanent
disability. The upper limb dysfunction is one of the most difficult
complications to treat after stroke. The conventional therapeutic techniques
mainly focus on stimulating the use of the paretic upper limb in supervised
training tasks, such as repetitive active arm training, constraint-induced
movement therapy and robot-assisted arm training. However, the traditional
strategies in improving upper extremity dysfunction severely affected by
stroke presented limited outcomes. Recently, new strategies built upon visual
stimulation, such as mirror therapy (MT) or movement observation therapy (MOT)
were recommended for improving upper limb dysfunction after stroke. Although
there is increasing evidence for positive therapeutic effects of these
therapies, their neural mechanisms are poorly understood, particularly
regarding the contribution of the two hemispheres. Furthermore, the effect of
movement mirroring on brain activity in stroke patients is even less
understood. Objectives To investigate the effects of movement mirroring on
cerebral activity compared with those of movement observation in healthy
subjects, and to explore the regions and patterns of cortex activations evoked
by the movement mirroring in individual healthy and stroke participants.
Methods Fifteen healthy volunteers and five stroke patients with severe
paresis of the upper limbs participated in the functional imaging study.
Movement mirroring was carried out in healthy subjects and stroke patients.
Movement observation was only performed in healthy volunteers. Cerebral
activations were recorded with functional magnetic resonance imaging. We
compared the image data during movement observation and movement mirroring
from either hand in healthy subjects, and compared the cerebral activation
pattern of individual stroke patients elicited by movement mirroring with that
of healthy participants. Imaging data were processed using a statistical
parametric mapping software package. SPSS was employed for further statistical
analyses. The Spearman correlation test was used to evaluate relationships
between T value at the precuneus and movement speed / mirror illusion
questionnaire / age. The Wilcoxon signed-rank test was applied to test for
significant differences. For each test, significance threshold was set at P <
0.05. Results Movement mirroring induced additional activations in primary and
higher-order visual areas (i.e. the precuneus) strictly contralateral to the
perceived hand. In contrast, comparison of brain activity while observing
somebody else’s movement of either hand revealed no significant difference. On
an individual-subject basis, for normal subjects, cerebral activations were
evoked by movement mirroring of the right hand in 11 out of 15 subjects and
that of the left hand in 13 out of 15 subjects. There was no correlation
between T value at the precuneus contralateral to the perceived hand and
movement speed / subjective experience of the mirror illusion. Negative
correlation of activation strength with age was found for the right hand only.
The activation pattern in stroke patients was comparable to that of normal
subjects and presented in four out of five patients. Conclusions The study
demonstrates that it is movement mirroring rather than pure movement
observation elicits lateralised cerebral activations. The magnitude of this
effect in the precuneus contralateral to the perceived hand might be
independent of movement speed and subjective experience of the mirror
illusion. On an individual-subject basis, cerebral activation contralateral to
the moving hand can be evoked in the majority of healthy subjects and stroke
patients with severe hemiparesis, but not in all of them.
de
dc.description.abstract
Hintergrund Der Schlaganfall ist eine der führenden Ursachen für
Pflegebedürftigkeit und Invalidität. Der paretische Arm nach Schlaganfall
stellt dabei für die Rehabilitation eine der größten Herausforderungen dar.
Die herkömmlichen therapeutischen Methoden, die auf aktiven Übungen der oberen
Extremität beruhen, wie repetitives Armtraining, Constraint-induced movement
therapy (CIMT), auch als forced-used training bezeichnet, und roboter-
assistiertes Arm-Training setzen jedoch meistens eine motorische Restfunktion
voraus und sind daher für den schwer betroffenen Arm weniger geeignet. Neue
Strategien, die komplexe visuelle Stimuli benutzen, wie Spiegeltherapie (
mirror therapy, MT) oder Therapie durch Bewegungsbeobachtung (movement
observation therapy, MOT) wurden zur Verbesserung der Armfunktionen in
jüngster Zeit empfohlen. Ihre Wirksamkeit wurde in einigen Studien dargelegt.
Obwohl die Effektivität dieser Therapien dadurch nachgewiesen wurde, ist über
die neuronalen Mechanismen der Spiegelillusion und der Bewegungsbeobachtung
nur wenig bekannt. Das gilt sowohl für Normalpersonen als auch für
Schlaganfallpatienten. Insbesondere welche Rolle beide Hemisphären dabei
spielen, ist noch weitgehend unbekannt. Welche Wirkung die Bewegungsspiegelung
auf die Hirnaktivität bei Schlaganfallpatienten hat, ist in der Literatur noch
wenig beschrieben. Ziele Es sollte die zerebrale Aktivierung bei einer
Bewegungsspiegelung (MT) und einer Bewegungsbeobachtung (MOT) bei gesunden
Probanden verglichen werden und die Effekte der Bewegungsspiegelung (MT) mit
denen von Schlaganfallpatienten verglichen werden. Methoden Fünfzehn gesunde
Probanden und fünf Schlaganfall-Patienten mit schweren Lähmungen der oberen
Extremität nahmen an der Studie mit funktioneller Bildgebung teil. Aufgaben
zur Bewegungsspiegelung (MT) wurden von gesunden Probanden und Schlaganfall-
Patienten durchgeführt. Aufgaben zur Bewegungsbeobachtung (MOT) wurden nur von
gesunden Probanden durchgeführt. Die zerebralen Aktivierungen wurden mit Hilfe
der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) bestimmt. Wir verglichen
die Bilddaten während der Bewegungsbeobachtung (MOT) mit denen der
Bewegungsspiegelung (MT) von jeder Hand in gesunden Probanden und verglichen
ebenso die zerebralen Aktivierungsmuster einzelner Schlaganfall-Patienten bei
Bewegungsspiegelung (MT) mit der Aktivierung bei gesunden Probanden. Die
bildgebenden Daten wurden unter Verwendung eines statistischen parametrischen
Mapping-Software-Pakets ausgewertet und mittels SPSS für weitere statistische
Auswertungen verwendet. Der Spearman-Korrelationstest wurde verwendet, um
Beziehungen zwischen dem T-Wert im Precuneus-Bereich für
Bewegungsgeschwindigkeit, Spiegel-Illusion-Fragebogen, Alter auszuwerten. Der
Wilcoxon-Test wurde angewandt, um signifikante Unterschiede zu testen. Für
jeden Test wurde die Signifikanzschwelle bei P <0,05 festgelegt. Ergebnisse
Die Bewegungsspiegelung (MT) induziert zusätzliche Aktivierungen in visuellen
Arealen primäres und höherer Ordnung (d.h. im Precuneus) strikt kontralateral
zur wahrgenommenen Hand. Im Gegensatz dazu zeigte die Aktivierung bei
Bewegungsbeobachtung (MOT) –wenn eine andere Person eine Hand bewegte - keinen
signifikanten Seitenunterschied. Bei normalen Probanden wurde bei einer
Analyse der Einzelpersonen eine zerebralen Aktivierung durch
Bewegungsspiegelung der rechten Hand in 11 von 15 Patienten und der linken
Hand in 13 von 15 Probanden beobachtet. Es gab keine Korrelation zwischen
T-Wert im Precuneus-Bereich kontralateral zur wahrgenommenen Hand und der
Bewegungsgeschwindigkeit bzw. der subjektiven Stärke der Spiegelillusion. Es
wurde eine negative Korrelation der Aktivierungsstärke mit zunehmendem Alter,
aber nur für die rechte Hand gefunden. Die Aktivierungsmuster bei
Schlaganfall-Patienten waren vergleichbar mit jener von gesunden Probanden (in
vier von fünf Patienten). Schlussfolgerungen Die Studie zeigt, dass es die
Bewegungsspiegelung (MT) und nicht die reine Bewegungsbeobachtung (MOT) ist,
die eine lateralisierte zerebrale Aktivierung auslöst. Das Ausmaß dieses
Effekts im Precuneus kontralateral zur wahrgenommenen Hand war von der
Bewegungsgeschwindigkeit und der subjektiven Stärke der Spiegel-Illusion nicht
beeinflusst. Bei einer Analyse der Einzelpersonen (individual-subject
analysis) ergibt sich, dass eine zerebrale Aktivierung kontralateral zur
bewegten Hand in der Mehrzahl bei gesunden Personen und bei Patienten mit
schwerer Parese nach Schlaganfall zu beobachten ist, jedoch nicht bei jeder
Einzelperson.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
movement mirroring
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Cortical activity evoked by mirroring of hand movement in healthy subjects and
stroke patients
dc.contributor.contact
jingwang109@126.com
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. K.-H. Mauritz
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. M. Joebges
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. S. Hesse
dc.date.accepted
2013-06-23
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000094446-5
dc.title.translated
Kortikale Aktivierung ausgelöst durch Spiegelung von Handbewegungen bei
gesunden Probanden und Schlaganfallpatienten
de
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000094446
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000013530
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free
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open access