AG Bewegungsstörungen

Unter Bewegungsstörungen werden unterschiedliche Krankheitsbilder verstanden, welche die Ausführung von willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen sowie die Körperhaltung beeinträchtigen und nicht primär aufgrund von Lähmungen, epileptischen Störungen oder orthopädischen Erkrankungen entstehen.

AG Bewegungsstörungen CVK

Man kann also auch allgemeiner von zentralmotorischen Innervationsstörungen sprechen. Häufige Beispiele für derartige Erkrankungen sind die Parkinson-Syndrome, Tremores, Dystonien, Myoklonien, Ticstörungen, Choreatische Bewegungsstörungen, Kleinhirnerkrankungen, die Wilson-Erkrankung und andere vererbbare Bewegungsstörungen.

Gemeinsamer Nenner dieser Erkrankungen ist neben der pathologischen Veränderung von sogenannten subkortikalen Hirngebieten (das sind Areale, die unterhalb der Hirnrinde lokalisiert sind, also tief im Hirninnern) der „öffentliche“ Charakter dieser Erkrankungen. Den Betroffenen ist die Erkrankung sozusagen auf den Leib geschrieben, sie sind „stigmatisiert“. Die Behandlung von Bewegungsstörungen spiegelt den Wandel der Neurologie vom diagnostischen zum therapeutischen Fach wieder; so wurden in den letzten 50 Jahren hoch wirksame Therapieschemata für Bewegungsstörungen entwickelt: neben der L-DOPA-Therapie bei der Parkinsonerkrankung ist hier z.B. die tiefe Hirnstimulation (Hirnschrittmacher) zu erwähnen, die sich bei Bewegungsstörungen wie Morbus Parkinson und Dystonie in den letzten Jahren als besonders effektiv erwiesen hat. Trotz dieser Fortschritte besteht jedoch ein großer Forschungsbedarf, da eine Heilung von Bewegungsstörungen auch heute noch nicht möglich ist. Die Arbeitsgruppe für Bewegungsstörungen an der Neurologischen Klinik der Charité befasst sich sowohl auf klinischer und neurophysiologischer als auch auf tierexperimentell-wissenschaftlicher Ebene mit diesen Erkrankungen.

Klinik

In der Ambulanz für Bewegungsstörungen (mit je einem Standort am Campus Virchow Klinikum (CVK) bzw. am Campus Benjamin Franklin (CBF)) werden ca. 1000 Patienten mit Parkinson-Syndromen und Dystonien jährlich behandelt. Routinemäßig kommen an beiden Standorten Injektionen mit den Botulinumtoxinen gegen Dystonien bzw. diverse Medikamente bei den Parkinson-Syndromen zur Anwendung. Studien, sowohl in nationaler als auch in internationaler Kooperation, zielen auf die Verbesserung der Behandlungsmöglichkeiten von Bewegungsstörungen und ermöglichen eine intensivere Patientenbetreuung. Ein klinischer Schwerpunkt am Campus Virchow ist die Behandlung von Patienten mit Bewegungsstörungen (Parkinson, Tremor, Dystonien) mit der Tiefen Hirnstimulation (Terminvergabe für die Sprechstunde "Tiefe Hirnstimulation" über Frau Zielinski, Sekr. Prof. Kühn, Tel. 450 560 123). Darüber hinaus wird nach neuen Therapiemöglichkeiten bei sogenannten atypischen Parkinsonsyndromen geforscht. Eine Spezialsprechstunde für atypische Parkinsonsyndrome wird ebenfalls am CVK angeboten (Anmeldung unter Tel. 450 660 038). Darüber hinaus ist eine Sprechstunde für Botulinumtoxin-Behandlungen bei Dystonie und Spastik (Anmeldung unter 450 660 038) am Campus Virchow Klinikum etabliert.

Wissenschaftliche Projekte

Trotz guter Behandlungsmöglichkeiten sind die neurophysiologischen Grundlagen von Bewegungsstörungen und insbesondere der Wirkmechanismus der tiefen Hirnstimulation bislang nicht gut verstanden. Unsere Arbeitsgruppe versucht in einem multidisziplinären und translationalen Ansatz, die zellulären und systemphysiologischen Mechanismen der tiefen Hirnstimulation sowie die funktionelle Bedeutung der Basalganglien für die Pathophysiologie von Bewegungsstörungen im Tierexperiment und am Menschen zu erforschen. Seit 2010 ist die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Öffnet externen Link im aktuellen FensterKlinische Forschergruppe 247 "Tiefe Hirnstimulation" an der Klinik für Neurologie der Charité unter Leitung von Frau Prof. Andrea Kühn etabliert. Ziel unserer Forschung ist es, die Therapie von Bewegungsstörungen mit der Tiefen Hirnstimulation weiter zu verbessern und neue Therapieansätze zu entwickeln.

Klinisch-neurophysiologische Projekte (Leitung Prof. Dr. Andrea A. Kühn)

Die Gruppe "Motor Neuroscience" beschäftigt sich mit der Erforschung der physiologischen Grundlagen der Bewegungsstörungen, insbesondere mit Fragen zur Kortex-Basalganglien-Physiologie und deren Modulation durch die tiefe Hirnstimulation bei Patienten mit Morbus Parkinson und Dystonie. Zur Untersuchung der Arbeitsweise des Gehirns kommen verschiedene neurophysiologische Methoden zur Ableitungen der neuronalen Aktivität aus den Basalganglien und vom Kortex zum Einsatz. Der direkte Zugang zu den Basalganglien im Rahmen der Therapie zur tiefen Hirnstimulation (THS) wird genutzt, um intraoperativ Einzelzellaktivität über Mikroelektroden und postoperativ lokale Feldpotentiale (LFP) über die implantierten tiefen Hirnelektroden abzuleiten. Parallel dazu erfolgt die Messung kortikaler Aktivität mit EEG und Magnetencephalographie (MEG), sowie eine Modulation der Kortexaktivität durch transkranielle Magnetstimulation (TMS). In aktuellen Studien wird der Wirkmechanismus der THS untersucht und unterschiedliche motorische, kognitive und emotionale Aspekte der Kortex-Basalganglien-Physiologie erforscht:

Motorik
Ein Schwerpunkt ist die Erforschung des Zusammenspiels von motorischem Kortex und Basalganglien bei der Planung und Durchführung von Bewegung und ihre Veränderung bei gestörten Bewegungsabläufen (Parkinson, Dystonie). Hier werden mittels Analyse von Multi-Unit-Aktivität und LFP-Aktivität aus Basalganglienkernen grundlegende Mechanismen der neuronalen Kodierung von Bewegungsparametern untersucht. Ebenso versuchen wir, den Wirkmechanismus der tiefen Hirnstimulation weiter zu erforschen.
Verantwortliche Mitarbeiter: Christof Brücke, Julian Neumann, Daniel Kroneberg

Exekutive Funktionen
In weiteren Projekten untersuchen wir die Funktion der Basalganglien bei Handlungsüberwachung und Fehlerdetektion. Hier werden während der Ausführung von Reaktionszeit-Konfliktaufgaben sowie überlernten motorischen Aufgaben lokale Feldpotentiale direkt aus den Basalganglien des Menschen  aufgezeichnet und analysiert.
Verantwortliche Mitarbeiter: María Herrojo Ruiz, Julian Neumann

Emotion
Nebenwirkungen der THS bei Parkinsonpatienten umfassen Apathie, Depression, aber auch manische Phasen. Wir untersuchen die Veränderungen innerhalb der affektiven Kortex-Basalganglien-Schleife bei Patienten mit Morbus Parkinson und schwerer Depression (in Kooperation mit Prof. Dr. M. Bajbouj, Dr. A. Merkl, Klinik für Psychiatrie, Charité) und korrelieren neurophysiologische Parameter der affektiven Reizverarbeitung mit neuropsychiatrischen Parametern vor und nach THS.
Verantwortliche Mitarbeiter: Julius Hübl, Julian Neumann

Kooperationen
Öffnet externen Link im aktuellen FensterProf. Dr. Peter Brown, Deparment of Clinical Neurology, Radcliff Infirmary, University of Oxford, UK
Öffnet externen Link im aktuellen FensterProf. Dr. Joachim Krauss, Klinik für Neurochirurgie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
Öffnet externen Link im aktuellen FensterDr. Vladimir Litvak, The Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, UCL Institute of Neurology, London, UK
Öffnet externen Link im aktuellen FensterProf. Dr. Bart Nuttin, Klinik für Neurochirurgie, Katholieke Universiteit Leuven, Belgien
Öffnet externen Link im aktuellen FensterDr. Tilmann Sander-Thömmes, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Berlin

Tierexperimentelle Projekte (Leitung Dr. Christoph van Riesen)

Das Hauptziel der tierexperimentellen Projekte ist es, die Wirkungsweise der Tiefenhirnstimulation besser anhand von Tiermodellen (6-OHDA und MPTP) der Parkinsonschen Erkrankung zu verstehen. Mit Hilfe eines durch unsere Gruppe entwickelten voll implantierbaren Mikrostimulatorsystems untersuchen wir, wie sich THS auf die Struktur (Licht- und Elektronenmikroskopie), Neurochemie (HPLC, Western Blot, ELISA) und Informationsverarbeitung (in vivo Elektrophysiologie an frei beweglichen Versuchstieren) des Gehirns auswirkt. Unter besonderer Berücksichtigung der räumlich-zeitliche Dynamik des IPS hoffen wir mit unseren Ergebnissen zur Entwicklung verbesserter THS Paradigmen beizutragen, so dass schlussendlich den betroffenen Patienten besser geholfen werden kann. 

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Ausgewählte Publikationen

Huebl J, Brücke C, Merkl A, Bajbouj M, Schneider GH, Kühn AA.
Processing of emotional stimuli is reflected by modulations of beta band activity in the subgenual anterior cingulate cortex in patients with treatment resistant depression.
Soc Cogn Affect Neurosci 2016; [Epub ahead of print]
Schroll H, Horn A, Gröschel C, Brücke C, Lütjens G, Schneider GH, Krauss JK, Kühn AA, Hamker FH
Differential contributions of the globus pallidus and ventral thalamus to stimulus-response learning in humans.
NeuroImage 2015; Nov 15(122):233-45.
Neumann WJ, Staub F, Horn A, Schanda J, Mueller J, Schneider GH, Brown P, Kühn AA
Deep Brain Recordings Using an Implanted Pulse Generator in Parkinson's Disease.
Neuromodulation 2015; 19(1):20-4.
Volkmann J, Mueller J, Deuschl G, Kühn AA, ..., Bhatia KP, Vitek JL, Benecke R; DBS study group for dystonia
Pallidal neurostimulation in patients with medication-refractory cervical dystonia: a randomised, sham-controlled trial.
Lancet Neurol 2014; 13(9):875-84.
Huebl J, Brücke C, Schneider GH, Blahak C, Krauss JK, Kühn AA
Bradykinesia induced by frequency-specific pallidal stimulation in patients with cervical and segmental dystonia.
Parkinsonism Relat Disord 2015; Jul;21(7):800-3.
Barow E, Neumann WJ, Brücke C, Huebl J, Horn A, Brown P, Krauss JK, Schneider GH, Kühn AA
Deep brain stimulation suppresses pallidal low frequency activity in patients with phasic dystonic movements.
Brain 2014; 137(Pt 11):3012-24.
Neumann WJ, Jha A, Bock A, Huebl J, Horn A, Schneider GH, Sander TH, Litvak V, Kühn AA
Cortico-pallidal oscillatory connectivity in patients with dystonia.
Brain 2015; 138(Pt 7):1894-906.
Herrojo Ruiz M, Rusconi M, Brücke C, Haynes JD, Schönecker T, Kühn AA
Encoding of sequence boundaries in the subthalamic nucleus of patients with Parkinson's disease.
Brain 2014; Oct; 137(Pt. 10):2715-30.
Barow E, Neumann WJ, Brücke C, Huebl J, Horn A, Brown P, Krauss JK, Schneider GH, Kühn AA
Deep brain stimulation suppresses pallidal low frequency activity in patients with phasic dystonic movements.
Brain 2014; Sep 10
Huebl J, Spitzer B, Brücke C, Schönecker T, Kupsch A, Alesch F, Schneider GH, Kühn AA
Oscillatory subthalamic nucleus activity is modulated by dopamine during emotional processing in Parkinson's disease.
Cortex 2014; 60:69-81.
Neumann WJ, Huebl J, Brücke C, Gabriëls L, Bajbouj M, Merkl A, Schneider GH, Nuttin B, Brown P and Kühn AA.
Different patterns of local field potentials from limbic DBS targets in patients with major depressive and obsessive compulsive disorder.
Mol Psychiatry 2014; Feb 11 (Epub ahead of print)
Siegert S, Herrojo Ruiz M, Brücke C, Huebl J, Schneider GH, Ullsperger M, Kühn AA
Error signals in the subthalamic nucleus are related to post-error slowing in patients with Parkinson's disease.
Cortex 2014; 60:103-20.
Schuepbach WM, Rau J, Knudsen K, Volkmann J, Krack P, Timmermann L, Hälbig TD, Hesekamp H, Navarro SM, Meier N, Falk D, Mehdorn M, Paschen S, Maarouf M, Barbe MT, Fink GR, Kupsch A, Gruber D, Schneider GH, Seigneuret E, Kistner A, Chaynes P, Ory-Magne F, Brefel Courbon C, Vesper J, Schnitzler A, Wojtecki L, Houeto JL, Bataille B, Maltête D, Damier P, Raoul S, Sixel-Doering F, Hellwig D, Gharabaghi A, Krüger R, Pinsker MO, Amtage F, Régis JM, Witjas T, Thobois S, Mertens P, Kloss M, Hartmann A, Oertel WH, Post B, Speelman H, Agid Y, Schade-Brittinger C, Deuschl G; EARLYSTIM Study Group
Neurostimulation for Parkinson's disease with early motor complications.
N Engl J Med 2013; Feb 14;368(7):610-22.
Volkmann J, Wolters A, Kupsch A, Müller J, Kühn AA, Schneider GH, Poewe W, Hering S, Eisner W, Müller JU, Deuschl G, Pinsker MO, Skogseid IM, Roeste GK, Krause M, Tronnier V, Schnitzler A, Voges J, Nikkhah G, Vesper J, Classen J, Naumann M, Benecke R; DBS study group for dystonia
Pallidal deep brain stimulation in patients with primary generalised or segmental dystonia: 5-year follow-up of a randomised trial.
Lancet Neurol 2012; Dec(12):1029-38.
Brücke C, Huebl J, Schonecker T, Neumann WJ, Yarrow K, Kupsch A, Blahak C, Lutjens G, Brown P, Krauss JK, Schneider GH and Kühn AA.
Scaling of movement is related to pallidal gamma oscillations in patients with dystonia.
J Neurosci 2012; 32(3):1008-19.
Huebl J, Schoenecker T, Siegert S, Brücke C, Schneider GH, Kupsch A, Yarrow K and Kühn AA.
Modulation of subthalamic alpha activity to emotional stimuli correlates with depressive symptoms in Parkinson's disease.
Mov Disord 2011; 26(3):477-83.

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Leitung

Prof. Dr. Andrea Kühn
Leiterin der Ambulanz für Bewegungsstörungen, CVK und der Klinischen Forschergruppe 247 Öffnet externen Link im aktuellen FensterTiefe Hirnstimulation
t: +49 30 450 560 123 (Sekretariat)
f: +49 30 450 560 901

Dr. Axel Lipp,
Leiter der Ambulanz für Bewegungsstörungen, CVK und des autonomen Funktionslabors
t: +49 30 450 560 172 (Sekretariat)
f: +49 30 450 560 938

Doktoranden

  • Laura Arntz
  • Tobias Ellermeyer
  • Katharina Degen
  • Katharina Lauritsch
  • Sandra Köppe
  • Ana Luísa Marcelino
  • Philip Plettig
  • Tobias Scholz
  • Adrian Seidel
  • Franziska Staub
  • Nicole Trabs