Altersabhängige Aktivierungen während optokinetischem Nystagmus im fMRI

Fragestellung: Aus neurophysiologischen Studien ist bekannt, das es in Anteilen des okulomotorischen Systems zu Alterungsprozessen kommt. Diese betreffen z.B. die Fähigkeit aufwärts zu blicken oder die Genauigkeit vertikaler Blicksprünge [1], aber auch im vestibulo-okulären Reflex die okulomotorische Antwort auf vestibuläre Stimulation [2]. Die Durchführung des horizontalen optokinetischen Nystagmus (hOKN) hingegen bleibt bis zum 50. Lebensjahr relativ stabil und weist erst in höherem Alter eine Verschlechterung auf [3]. Ziel dieser Untersuchung war festzustellen, ob und wenn ja in welchen Anteilen des visuellen und okulomotorischen Systems altersabhängig Veränderungen im fMRI auftreten.

Methoden: Insgesamt wurden 33 gesunde Probanden (22 bis 83 Jahre) aufgeteilt in drei Subgruppen (mittleres Alter: Gruppe I=24.5, Gruppe II=46.5, Gruppe III=73.3 Jahre) in einem 1.5-T Scanner mit einer T2*-gewichteten EPI Sequenz untersucht. Alternierend wurden eine hOKN-Bedingung (sich mit 6°/s horizontal bewegendes computergeneriertes Streifenmuster) und eine Ruhebedingung (stationäre Streifen) dargeboten. Der Blick der Probanden wurde über eine Spiegelvorrichtung auf eine Projektionsfläche vor dem Scannereingang gelenkt und die Augenbewegungen mit dem MReye-Track LR-System (SMI, Berlin, Boston) online überwacht und aufgezeichnet. Statistische Einzel- und Gruppenauswertungen erfolgten mit SPM.

Ergebnisse: Die Gruppen I und II (jeweils vs. Ruhe) zeigten bilaterale Aktivierungen in einem kortikalen Netzwerk, das den visuellen Kortex, einschließlich des lateralen okzipito-temporalen (MT/V5) und angrenzenden okzipito-parietalen Kortex sowie die verschiedenen okulomotorischen Zentren umfasste (inferiores/superiores frontales Augenfeld, präfrontaler Kortex, parietales Augenfeld). Diese Aktivierungen waren weniger signifikant oder fehlten in der Subgruppe III. Entsprechend ergab der Kontrast Gruppe I vs. III Differenzen in den kortikalen Augenfeldern und Anteilen des visuellen Kortex. Es wurden keine zusätzlichen Aktivierungen in der Gruppe III oder in dem umgekehrten Kontrast (III vs. I) nachgewiesen.

Schlussfolgerungen: Dieses Ergebnis einer altersabhängigen Reduktion des kortikalen Aktivierungsmusters in visuellen und okulomotorischen Arealen ist von großer Bedeutung für die Interpretation von fMRI-Daten zur Plastizität oder zentralen Kompensationsmechanismen bei Patienten höheren Alters.

1) Huaman, Sharpe 1993.

2) Jahn et al. 2003.

3) Valmaggia et al. 2004.