The organization of initiation and inhibition of movement: linking muscle and brain in healthy subjects and patients with Parkinson's disease

Wat gezonde mensen gedachteloos doen, bijvoorbeeld iets oppakken, is voor patiënten met de ziekte van Parkinson in toenemende mate moeilijk. Zij hebben last van bewegingsproblemen, zoals traagheid, opstartproblemen en beven. UMCG-onderzoeker Carolien Toxopeus bestudeerde de hersenactiviteit bij dergelijke bewegingsproblemen. Zij verklaart deze door achteruitgang in de hersenfunctie die de balans tussen starten en stoppen van de spieren aanstuurt, in combinatie met achteruitgang in de verwerking van wat de ogen waarnemen. Toxopeus promoveert op 6 juni aan de Rijksuniversiteit Groningen op de resultaten van haar onderzoek. Patiënten met de ziekte van Parkinson zijn niet meer goed in staat om (onbewust) de juiste spieren te selecteren en aan te sturen voor een gewenste beweging. De heersende gedachte is dat er vooral sprake zou zijn van teveel remming van beweging. Op basis van haar onderzoek concludeert Toxopeus nu dat Parkinson waarschijnlijk beter verklaard kan worden door een ziektemodel dat uitgaat van de balans tussen starten en stoppen van beweging, in samenhang met zintuiglijke waarnemingen, vooral van de ogen. Starten en stoppen Om bewegingen te maken, “vertalen” de hersenen een voorgenomen beweging in spieractiviteit. De hersenen activeren selectief de juiste spieren en remmen de spieren die niet nodig zijn. Hoewel niet precies bekend is hoe starten en stoppen van beweging worden geregeld in de hersenen, is wel bekend welke hersengebieden een belangrijke rol spelen. Om de rol van verschillende hersengebieden bij beweging te bepalen, liet Toxopeus gezonde proefpersonen in een experiment bewegende vierkantjes volgen op de computer. De proefpersonen gebruikten een joystick en voerden hiermee verschillende bewegingstaken uit, zoals snelle start- en stopbewegingen van de pols, en doelgerichte en vloeiende bewegingen. Toxopeus stelde vast dat starten en stoppen van beweging verschillend geregeld worden door de hersenen. Parkinsonpatiënten Bij Parkinsonpatiënten bleek dat bewegingsproblemen niet alleen worden veroorzaakt door teveel remming, maar ook doordat zij de balans tussen starten en stoppen niet meer goed kunnen afstemmen. Ten opzichte van gezonde proefpersonen lieten Parkinsonpatiënten bij alle bewegingstaken veranderingen in hersenactiviteit zien. Vloeiende bewegingen konden zij niet meer goed uitvoeren. Ook waren de onderarmspieren bij de patiënten veel meer constant actief dan bij gezonde personen. Toxopeus concludeert dat patiënten met Parkinson minder goed in staat zijn om de juiste samenwerkende spieren te selecteren voor een geleidelijke aanspanning. Zij kunnen de balans tussen starten en stoppen van beweging niet goed afstemmen op een voorgenomen beweging. Hierbij spelen veranderingen in hoe de hersenen zintuiglijke informatie doorgeven aan andere delen in de hersenen waarschijnlijk een rol. Toepassing “Dit onderzoek levert fundamenteel inzicht in de bewegingsproblemen die ontstaan bij de ziekte van Parkinson,” aldus Toxopeus. “We weten nu beter dat deze patiënten problemen hebben met starten én stoppen van bewegingen, maar ook wat er anders gaat bij vloeiende bewegingen. De experimentele setting die hiervoor is ontwikkeld, kan goed worden gebruikt om nieuwe behandelingen van Parkinson te evalueren,” zo stelt Toxopeus.