Multiple Neglectphänomene und Störungen der Vertikalenwahrnehmung : Neuromodulation durch GVS und deren klinische Implikationen

Abstract

Infolge eines rechtsseitigen Schlaganfalls können multiple Neglectphänomene und Vertikalenstörungen resultieren. Ein Neglect ist ein mulitmodales Syndrom, bei welchem Patienten typischerweise Vernachlässigungen beim Explorieren von sensorischen Reizen in der kontraläsionalen Raum- bzw. Körperhälfte aufzeigen. Es lassen sich unterschiedliche Phänomene, wie der egozentrische, objektzentrierte Neglect und Kombinationen daraus ebenso wie Einbußen in lebenspraktischen Fähigkeiten, wie beispielsweise beim Lesen und Schreiben, beobachten. Die Vertikalenstörung äußert sich bei entsprechender kortikaler Schädigung in einer kontraläsionalen Kippung der frontalen Hauptraumachsen. Bei beiden Störungen scheint das vestibuläre System, welches bei der Verarbeitung von Raum- und Körperinformationen zentral ist, eine wichtige Rolle zu spielen. Die galvanisch vestibuläre Stimulation (GVS) beinhaltet eine schwache elektrische Reizung des Vestibulärsystems, wodurch eine "Bottom-Up"-Stimulation entlang der vestibulären Projektionsbahnen zur Aktivierung in multisensorischen vestibulären Kortexareale führt. Gegenstand dieser Dissertation ist es, das Potential der GVS als Stimulationsmethode zur Neuromodulation und/oder dauerhaften Behandlung „kognitiv-sensorischer“ Störungen bei Schlaganfallpatienten zu evaluieren. Publikation Nr. I ist eine ausführliche Übersichtsarbeit über die Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) und die GVS und deren jeweiligen Potentiale zur Neuro-, Funktionsmodulation und Symptomreduktion diverser Störungen. Publikation Nr. II ist eine Patientenstudie zur Modulation visueller Neglectphänomene (egozentrisch, objektzentriert, allozentrisch) durch GVS. Publikation Nr. III evaluiert den Effekt von GVS auf Störungen der Subjektiven Vertikalen (visuell (SVV) und taktile (STV) nach Schlaganfall. Die Ergebnisse von Studie I zeigen, dass GVS eine Modulation kognitiver und sensorischer Störungen nach Schlaganfall bewirkt und als einfache, kostengünstige und sichere Methode gelten kann. Studie II belegt polaritätsspezifische, positive GVS-Effekte auf alle untersuchten Neglectphänomene (im Sinne einer Reduktion des Neglects). Studie III weist positive (Online)-Effekte auf Abweichung sowie Genauigkeit bei der Einschätzung der SVV und STV nach. Zusammenfassend zeigen die drei Studien, dass GVS ein klinisch relevantes und praktikables Instrument zur Neuromodulation kognitiv-sensorischer Defizite nach erworbener Hirnschädigung darstellt und in naher Zukunft als Therapiemethode in der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten eingesetzt werden könnte.

As a result of a right-sided stroke, multiple phenomena of neglect and disturbance of verticality can occur. Neglect is a multimodal syndrome where patients typically exhibit neglect in exploring sensory stimuli in the contralesional side of field of vision or the body. Different phenomena, such as the egocentric, object-centred neglect and combinations thereof as well as losses in practical life-skills, such as in reading and writing, can be observed. The disturbance of verticality associated with specific cortical damage expresses itself in a contralesional tilt of the frontal main spatial axes. The vestibular system, which plays an important role in the processing of spatial and body information, seems to play a key role in both disorders. Galvanic vestibular stimulation (GVS) involves a weak electrical excitation of the vestibular system, whereby a "bottom-up" stimulation along the vestibular projection tracts results in the activation of multisensory vestibular cortex areas. The aim of this dissertation is to evaluate the potential of GVS as a stimulation method for neuro-modulation and/or long-lasting treatment of "cognitive-sensory" disorders in stroke patients. Publication No. I is a detailed review of the transcranial direct current stimulation (tDCS) and GVS together with their respective potentials for neuro- and functional modulation as well as reduction of various symptoms. Publication No. II is a patient study on the modulation of visual neglect phenomena (egocentric, object-centred, allocentric) by using GVS. Publication No. III evaluates the effect of GVS on disturbances of the subjective verticals (visual (SVV) and tactile (STV) caused by strokes. The results of Study I show that GVS is able to modulate cognitive and sensory disorders following a stroke and can be considered as an simple, low-cost and reliable method. Study II demonstrates polarity-specific, positive GVS effects on all the neglect phenomena examined (in terms of a reduction of the neglect). Study III proves positive (online) effects on both deviation and accuracy in assessing the SVV and STV. Summing up, the three studies indicate that GVS represents a clinically relevant and practicable instrument for the neuro-modulation of cognitive-sensory deficits ensuing after acquired brain damage and could be used in the near future as a therapy method for the rehabilitation of stroke patients.