Advertisement

Neuropraxis

, Volume 23, Issue 4, pp 79–89 | Cite as

Hersenactiviteit tijdens een dynamische houdingstaak bij de ziekte van Parkinson

  • Maarten R. C. van den HeuvelEmail author
  • Andreas Daffertshofer
  • Peter J. Beek
  • Gert Kwakkel
  • Erwin E. H. van Wegen
Artikel
  • 5 Downloads

Samenvatting

Bij de ziekte van Parkinson zijn evenwichtsproblemen niet ongewoon. Aanvullende visuele feedback over de zwaaibewegingen van het lichaam tijdens het staan kan de prestatie op een houdingstaak verbeteren en balanstraining ondersteunen. Tegelijkertijd lijken mensen met parkinson extra afhankelijk te zijn van visuele informatie. Ze zijn daarmee mogelijk kwetsbaarder voor incongruente, oftewel onverenigbare, niet-passende, informatie. In deze studie toetsten we de hypothese dat incongruente visuele feedback leidt tot veranderingen in de aansturing vanuit sensomotorische netwerken in de hersenen. Hiervoor analyseerden we bij 24 mensen met de ziekte van Parkinson en een controlegroep van 15 gezonde deelnemers het elektro-encefalogram (EEG) tijdens het uitvoeren van een dynamische houdingstaak. Hierbij werd met het gehele lichaam ritmisch heen en weer bewogen, terwijl visuele feedback van de uitgevoerde zwaaibeweging werd verschaft. Hoewel de corticale hersenactiviteit van beide groepen niet verschilde bij congruente visuele feedback (passend bij de uitgevoerde zwaaibeweging), was dat wel het geval voor incongruente visuele feedback. De parkinsongroep vertoonde significant meer bètamodulatie dan de controlegroep in de primaire motorische schors, en significant meer alfamodulatie in de primaire visuele schors. Dit ging gepaard met minder aanpassingen in het bewegingspatroon. Deze bevindingen ondersteunen het idee dat bèta-modulatie een uiting is van corticale controle van (ritmisch) bewegingsgedrag, en mogelijk een belangrijke factor bij motorische adaptatie. Daarnaast sluiten de resultaten aan bij het idee dat de parkinsongroep sterker afhankelijk is van congruente informatie dan gezonde personen.

Trefwoorden

ziekte van Parkinson elektro-encefalografie houdingsinstabiliteit visuele feedback posturografie 

Notes

Dankbetuiging

Dit onderzoek is financieel ondersteund door Stichting Parkinson Fonds (subsidienummer 20100608), toegekend aan E.E.H. van Wegen

Literatuur

  1. 1.
    Schoneburg B, Mancini M, Horak FB, Nutt JG. Framework for understanding balance dysfunction in Parkinson’s disease. Mov Disord. 2013;28:1474–82.CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Jacobs JV, Horak FB. Cortical control of postural responses. J Neural Transm. 2007;114:1339–48.CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Woollacott M, Shumway-Cook A. Attention and the control of posture and gait: A review of an emerging area of research. Gait Posture. 2002;16:1–14.CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Maki BE, McIlroy WE. Cognitive demands and cortical control of human balance-recovery reactions. J Neural Transm. 2007;114:1279–96.CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    Morris ME, Iansek R, Kirkwood B. A randomized controlled trial of movement strategies compared with exercise for people with Parkinson’s disease. Mov Disord. 2009;24:64–71.CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    Huang H, Wolf SL, He J. Recent developments in biofeedback for neuromotor rehabilitation. J Neuroeng Rehabil. 2006;3:11.CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Heuvel MRC van den, Daffertshofer A, Beek PJ, Kwakkel G, Wegen EEH van. The effects of visual feedback during a rhythmic weight-shifting task in patients with Parkinson’s disease. Gait Posture. 2016;48:140–5.CrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Dockx K, Bekkers EM, Bergh V van den, Ginis P, Rochester L, Hausdorff JM, et al. Virtual reality for rehabilitation in Parkinson’s disease. Cochrane Database Syst Rev. 2016;12:CD10760.Google Scholar
  9. 9.
    Garcia-Agundez A, Folkerts A‑K, Konrad R, Caserman P, Tregel T, Goosses M, et al. Recent advances in rehabilitation for Parkinson’s disease with exergames: A systematic review. J Neuroeng Rehabil. 2019;16:17.CrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Nieuwboer A, Kwakkel G, Rochester L, Jones D, Wegen EEH van, Willems AM, et al. Cueing training in the home improves gait-related mobility in Parkinson’s disease: The RESCUE trial. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2007;78:134.CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Rubinstein TC, Giladi N, Hausdorff JM. The power of cueing to circumvent dopamine deficits: A review of physical therapy treatment of gait disturbances in Parkinson’s disease. Mov Disord. 2002;17:1148–60.CrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Barry G, Galna B, Rochester L. The role of exergaming in Parkinson’s disease rehabilitation: A systematic review of the evidence. J Neuroeng Rehabil. 2014;11:33.CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Mirelman A, Maidan I, Deutsch JE. Virtual reality and motor imagery: Promising tools for assessment and therapy in Parkinson’s disease. Mov Disord. 2013;28:1597–608.CrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    Tomlinson CL, Patel S, Meek C, Herd CP, Clarke CE, Stowe R, et al. Physiotherapy versus placebo or no intervention in Parkinson’s disease. Cochrane Database Syst Rev. 2013;9:CD2817.Google Scholar
  15. 15.
    Heuvel MRC van den, Kwakkel G, Beek PJ, Berendse HW, Daffertshofer A, Wegen EEH van. Effects of augmented visual feedback during balance training in Parkinson’s disease: A pilot randomized clinical trial. Parkinsonism Relat Disord. 2014;20:1352–8.CrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    Brown P. Abnormal oscillatory synchronisation in the motor system leads to impaired movement. Curr Opin Neurobiol. 2007;17:656–64.CrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    Jenkinson N, Brown P. New insights into the relationship between dopamine, beta oscillations and motor function. Trends Neurosci. 2011;34:611–8.CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    Neumann W‑J, Degen K, Schneider G‑H, Brücke C, Huebl J, Brown P, et al. Subthalamic synchronized oscillatory activity correlates with motor impairment in patients with Parkinson’s disease. Mov Disord. 2016;31:1748–51.CrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    Kühn AA, Tsui A, Aziz T, Ray N, Brücke C, Kupsch A, et al. Pathological synchronisation in the subthalamic nucleus of patients with Parkinson’s disease relates to both bradykinesia and rigidity. Exp Neurol. 2009;215:380–7.CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    Ray NJ, Jenkinson N, Wang S, Holland P, Brittain JS, Joint C, et al. Local field potential beta activity in the subthalamic nucleus of patients with Parkinson’s disease is associated with improvements in bradykinesia after dopamine and deep brain stimulation. Exp Neurol. 2008;213:108–13.CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    Oswal A, Litvak V, Sauleau P, Brown P. Beta reactivity, prospective facilitation of executive processing, and its dependence on dopaminergic therapy in Parkinson’s disease. J Neurosci. 2012;32:9909–16.CrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    Tan H, Jenkinson N, Brown P. Dynamic neural correlates of motor error monitoring and adaptation during trial-to-trial learning. J Neurosci. 2014;34:5678–88.CrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    Caudron S, Guerraz M, Eusebio A, Gros J‑P, Azulay JP, Vaugoyeau M. Evaluation of a visual biofeedback on the postural control in Parkinson’s disease. Neurophysiol Clin. 2014;44:77–86.CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    Vaugoyeau M, Azulay J‑P. Role of sensory information in the control of postural orientation in Parkinson’s disease. J Neurol Sci. 2010;289:66–8.CrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    Tan H, Wade C, Brown P. Post-movement beta activity in sensorimotor cortex indexes confidence in the estimations from internal models. J Neurosci. 2016;36:1516–28.CrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    Gibb WR, Lees AJ. The relevance of the Lewy body to the pathogenesis of idiopathic Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1988;51:745–52.CrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    Mardia KV, Jupp PE. Directional statistics. Chichester: Wiley; 2000.Google Scholar
  28. 28.
    Oostenveld R, Fries P, Maris E, Schoffelen J‑M. Fieldtrip: Open source software for advanced analysis of MEG, EEG, and invasive electrophysiological data. Comput Intell Neurosci. 2011;  https://doi.org/10.1155/2011/156869.Google Scholar
  29. 29.
    Heuvel MRC van den, Wegen EEH van, Beek PJ, Kwakkel G, Daffertshofer A. Incongruent visual feedback during a postural task enhances cortical alpha and beta modulation in patients with Parkinson’s disease. Clin Neurophysiol. 2018;129:1357–65.CrossRefGoogle Scholar
  30. 30.
    Van Veen BD, Drongelen W van, Yuchtman M, Suzuki A. Localization of brain electrical activity via linearly constrained minimum variance spatial filtering. IEEE Trans Biomed Eng. 1997;44:867–80.CrossRefGoogle Scholar
  31. 31.
    Hillebrand A, Barnes GR. The use of anatomical constraints with MEG beamformers. Neuroimage. 2003;20:2302–13.CrossRefGoogle Scholar
  32. 32.
    Lim I, Wegen EEH van, Jones D, Rochester L, Nieuwboer A, Willems A‑M, et al. Does cueing training improve physical activity in patients with Parkinson’s disease? Neurorehabil Neural Repair. 2010;24:469–77.CrossRefGoogle Scholar
  33. 33.
    Wijk BCM van, Beek PJ, Daffertshofer A. Neural synchrony within the motor system: What have we learned so far? Front Hum Neurosci. 2012;  https://doi.org/10.3389/fnhum.2012.00252.Google Scholar
  34. 34.
    Pfurtscheller G, Lopes da Silva FH. Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: Basic principles. Clin Neurophysiol. 1999;110:1842–57.CrossRefGoogle Scholar
  35. 35.
    Bruijn SM, Van Dieën JH, Daffertshofer A. Beta activity in the premotor cortex is increased during stabilized as compared to normal walking. Front Hum Neurosci. 2015;9:593.  https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00593.CrossRefGoogle Scholar
  36. 36.
    Gwin JT, Gramann K, Makeig S, Ferris DP. Electrocortical activity is coupled to gait cycle phase during treadmill walking. Neuroimage. 2011;54:1289–96.CrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    Shadmehr R, Smith MA, Krakauer JW. Error correction, sensory prediction, and adaptation in motor control. Annu Rev Neurosci. 2010;33:89–108.CrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    McKay JL, Lang KC, Ting LH, Hackney ME. Impaired set shifting is associated with previous falls in individuals with and without Parkinson’s disease. Gait Posture. 2018;62:220–6.CrossRefGoogle Scholar
  39. 39.
    Pfurtscheller G, Neuper C, Mohl W. Event-related desynchronization (ERD) during visual processing. Int J Psychophysiol. 1994;16:147–53.CrossRefGoogle Scholar
  40. 40.
    Brittain JS, Brown P. Oscillations and the basal ganglia: Motor control and beyond. Neuroimage. 2014;85(Pt 2):637–47.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Bohn Stafleu van Loghum is een imprint van Springer Media B.V., onderdeel van Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Department of Movement ScienceWestfälische Wilhelms-Universität MünsterMünsterDuitsland
  2. 2.Afdeling Bewegingswetenschappen, Faculteit der Gedrags- en BewegingswetenschappenVrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam Movement SciencesAmsterdamNederland
  3. 3.Afdeling revalidatiegeneeskundeAmsterdam UMC, locatie VUmcAmsterdamNederland
  4. 4.Amsterdam NeuroscienceAmsterdam UMC, locatie VUmcAmsterdamNederland

Personalised recommendations