Der Schlaganfall gehört zu den häufigsten Ursachen für eine Behinderung im
Erwachsenalter. Dabei weisen vor allem schwere Armlähmungen eine schlechte
Prognose auf. Die Rehabilitation beruht weiterhin meistens auf indirekter
zerebraler Stimulation durch hochfrequente Übungsbehandlung der betroffenen
Extremität. Durch Nutzung der visuellen Körperrepräsentation kann aber auch
eine direkte Stimulation geschädigter Areale erreicht werden. Eine dieser
Techniken ist die Spiegelillusion, bei der über einen Spiegel die nicht-
betroffene Extremität so präsentiert wird, als wäre es die betroffene
Extremität. Die vorliegende Arbeit beschreibt zunächst eine Serie von
insgesamt vier Bildgebungsstudien an hirngesunden Probandinnen und Probanden,
die die zerebralen Mechanismen der Spiegelillusion präzisierten. Es wurden
zwei dissoziierte Aktivierungsmuster bei der Durchführung von Bewegungen unter
visueller Kontrolle identifiziert, die unabhängig voneinander moduliert werden
können: Das bilaterale Aktivierungsmuster in den primär motorischen Kortizes
ist lateralisiert kontralateral zur aktuell bewegten Hand, das in den Precunei
ist lateralisiert kontralateral zur visuell wahrgenommenen Hand. Somit führt
die Bewegungsspiegelung zu einer quantifizierbaren Aktivitätsumkehr und damit
lateralisierten Aktivierung im Bereich der Precunei. Dieses Muster findet sich
nicht bei der reinen Bewegungsbeobachtung. Eine eventuelle zusätzliche
Bewegungsspiegelung in der Sagittalebene stellt einen weiteren, davon
unabhängigen Prozess dar. Weitere Studien beschrieben die therapeutischen
Effekte der längerfristigen Anwendung der Spiegelillusion als Spiegeltherapie
bei Patientinnen und Patienten nach Schlaganfall. In einer randomisierten
klinischen Studie konnten positive Effekte auf die Motorik, die Sensibilität
und einen eventuell vorliegenden Hemineglect gezeigt werden. In einer
prospektiven Studie wurden beide Ansätze kombiniert: Hier zeigte die vor
Therapiebeginn gemessene Aktivitätsänderung in den Precunei durch die
Spiegelillusion einen prädiktiven Wert für den Erfolg eines Therapieregimes
unter Einschluss der Spiegeltherapie. Durch diese Serie von
neurophysiologischen und klinischen Befunden konnte ein optimiertes
Therapieprotokoll definiert werden. Perspektivisch bieten die Arbeiten eine
Grundlage zur Integration der funktionellen Bildgebung in die Therapieplanung
für die neurologische Rehabilitation.Stroke is one of the leading causes for adult’s disability. Among the
different symptoms after stroke, the prognosis of severe arm paresis is
particularly poor. Currently, rehabilitation is still mainly based on indirect
cerebral stimulation by highly repetitive training of the affected limb.
However, visual body representation techniques could stimulate the affected
areas directly. One of these techniques is mirror therapy, presenting the non-
affected limb via a mirror in such a way that it appears to be the affected
one. This thesis first describes a series of four imaging studies in healthy
subjects, specifying the cerebral mechanisms of the mirror illusion. These
studies identified two dissociated activation patterns during movement
execution under visual control: The bilateral activation in the primary motor
areas is lateralised contralateral to the actual moving limb, the bilateral
activation in both precunei is lateralised contralateral to the visually
perceived limb. Thus, movement mirroring leads to a quantifiable inversion and
lateralised activation of the precunei. This pattern is different during pure
movement observation. Movement mirroring in the sagittal plane is a further,
independent process. Two further studies of this thesis describe the
therapeutic effects of a long-term application of the mirror illusion as
mirror therapy in patients after stroke. In a randomised controlled study,
positive effects on motor function, sensory deficits and a possibly existing
hemineglect could be shown. In a second, prospective clinical study, both
approaches were combined: Now, the activation change in both precunei prior to
therapy revealed a predictive value for the success of a therapy regime
including mirror therapy. This series of neurophysiological and clinical
studies led to the definition of an optimised therapy protocol. It provides a
perspective for integration of functional imaging techniques in therapy
planning in neurorehabilitation
