Intra-Netzwerk Veränderungen der funktionellen Konnektivität des frontoparietalen Netzwerks bei Morbus Parkinson

Zielsetzung:

Das frontoparietale Netzwerk (FPN) ist eines der großen intrinsischen Hirnnetzwerke und in kognitive Handlungskontrolle involviert, indem es als Mittler zwischen Dorsal Attention Network (DAN) und Default Mode Network (DMN) zwischen Handlung und Ruhe umschaltet. Während Neurobildgebungsstudien Netzwerkveränderungen des DMN und DAN bei idiopathischem Parkinsonsyndrom (IPS) zeigen konnten, ist die Rolle des FPN bei IPS bisher ungeklärt. Daher untersuchten wir Konnektivitätsveränderungen des FPN bei IPS.

Material und Methoden:

Resting-state fMRT (3T; EPI TR = 2,2 s TE = 30 ms; 3,1 mm³; 11 min) wurde bei 38 IPS Patienten und 43 Kontrollen (gematcht für Alter, Geschlecht, Bewegung) erhoben. Patienten wurden unter ihrer regulären dopaminergen Medikation (ON) und nach 12h Entzug (OFF) gescannt. Die vorverarbeiteten fMRT Zeitserien wurden in FSL mittels independent component analysis in 20 intrinsische Hirnnetzwerke zerlegt und das linke und rechte FPN identifiziert. Für jede Seite wurden mittels dualer Regression voxelweise Gruppendifferenzen zwischen Patienten und Kontrollen innerhalb des FPN ermittelt.

Ergebnisse:

Bei IPS ohne Medikation zeigte sich eine verstärkte Konnektivität des rechtsseitigen FPN mit ipsilateralen prä- und postzentralen Regionen, dem inferioren Parietallappen (IPL), parietalen Operculum und extrastriatären visuellen Arealen. Im linksseitigen FPN lag erhöhte Konnektivität mit ipsilateralen postzentralen Regionen, dem IPL, Gyrus fusiformis und dorsomedialen präfrontalen Cortex vor, welche sich nach Dopamingabe noch verstärkte. Gleichzeitig zeigte sich für beide FPNs im ON eine verminderte Konnektivität mit kontralateralen primär sensomotorischen Arealen.

Schlussfolgerungen:

Das FPN wird bei IPS verstärkt eingebunden, am ehesten um motorische Defizite durch verstärkte kognitive Handlungskontrolle zu kompensieren. Die Konnektivitätsminderung mit kontralateralen sensomotorischen Arealen im ON entspricht möglicherweise einer dopamininduzierten protektiven Abkopplung von störenden Interferenzen durch die Gegenseite.