Peripheral nerves have demonstrated the ability to bridge gaps of up to 6 mm. Peripheral Nerve System injury sites beyond this range need autograft or allograft surgery. Central Nerve System cells do not allow spontaneous regeneration due to the intrinsic environmental inhibition. Although stem cell therapy seems to be a promising approach towards nerve repair, it is essential to use the distinct three-dimensional architecture of a cell scaffold with proper biomolecule embedding in order to ensure that the local environment can be controlled well enough for growth and survival. Many approaches have been developed for the fabrication of 3D scaffolds, and more recently, fiber-based scaffolds produced via the electrospinning have been garnering increasing interest, as it offers the opportunity for control over fiber composition, as well as fiber mesh porosity using a relatively simple experimental setup. All these attributes make electrospun fibers a new class of promising scaffolds for neural tissue engineering. Therefore, the purpose of this doctoral study is to investigate the use of the novel material PGD and its derivative PGDF for obtaining fiber scaffolds using the electrospinning. The performance of these scaffolds, combined with neural lineage cells derived from ESCs, was evaluated by the dissolvability test, Raman spectroscopy, cell viability assay, real time PCR, Immunocytochemistry, extracellular electrophysiology, etc. The newly designed collector makes it possible to easily obtain fibers with adequate length and integrity. The utilization of a solvent like ethanol and water for electrospinning of fibrous scaffolds provides a potentially less toxic and more biocompatible fabrication method. Cell viability testing demonstrated that the addition of gelatin leads to significant improvement of cell proliferation on the scaffolds. Both real time PCR and Immunocytochemistry analysis indicated that motor neuron differentiation was achieved through the high motor neuron gene expression using the metabolites approach. The addition of Fumaric acid into fiber scaffolds further promoted the differentiation. Based on the results, this newly fabricated electrospun fiber scaffold, combined with neural lineage cells, provides a potential alternate strategy for nerve injury repair.

To identify the risk factors being associated with aetiology of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a series of systematic reviews based on existing observational epidemiological studies identified through searching of bibliographic databases were conducted. Associations between ALS and a number of genetic and environmental risk factors were examined using meta-analysis. Specifically we found that previous exposure to lead, pesticides, solvents, experience of trauma and electric shock were associated with relative increased risks of developing ALS of 86% [odds ratio (OR) =1.86, 95% CI: 1.39-2.48], 57% (OR=1.57,95% CI: 1.19-2.08), 47% (OR=1.47, 95%CI: 1.13-1.80), 64% (OR=1.64; 95%CI: 1.36-1.98), and 2.27% (OR=3.27, 95%CI:1.87-5.73) respectively, compared to their corresponding controls. The presence of intermediate CAG repeat expansion in the ATXN2 gene was associated with a 4.4 -fold increase in the risk of ALS (OR=4.44, 95%CI: 2.91-6.76). However, the attributable risk associated with each identified risk factor was estimated to be less than 5% of all ALS cases. These results confirm that ALS is a rare multifactorial degenerative condition of motor-neurons.

Background The recently postulated “disease spreading hypothesis” has gained much attention, especially for Parkinson’s disease (PD). The various non-motor symptoms (NMS) in neurodegenerative diseases would be much better explained by this hypothesis than by the degeneration of disease-specific cell populations. Motor neuron disease (MND) is primarily known as a group of diseases with a selective loss of motor function. However, recent evidence suggests disease spreading into non-motor brain regions also in MND. The aim of this study was to comprehensively detect NMS in patients suffering from MND. Methods We used a self-rating questionnaire including 30 different items of gastrointestinal, autonomic, neuropsychiatric, and sleep complaints [NMS questionnaire (NMSQuest)], which is an established tool in PD patients. 90 MND patients were included and compared to 96 controls. Results In total, MND patients reported significantly higher NMS scores (median: 7 points) in comparison to controls (median: 4 points). Dribbling, impaired taste/smelling, impaired swallowing, weight loss, loss of interest, sad/blues, falling, and insomnia were significantly more prevalent in MND patients compared to controls. Interestingly, excessive sweating was more reported in the MND group. Correlation analysis revealed an increase of total NMS score with disease progression. Conclusion NMS in MND patients seemed to increase with disease progression, which would fit with the recently postulated “disease spreading hypothesis.” The total NMS score in the MND group significantly exceeded the score for the control group, but only 8 of the 30 single complaints of the NMSQuest were significantly more often reported by MND patients. Dribbling, impaired swallowing, weight loss, and falling could primarily be connected to motor neuron degeneration and declared as motor symptoms in MND.

Many people with the incurable and often times fatal motor neuron diseases have pain, but there is lack of knowledge about people’s experiences of living with pain. Further, the correlation between pain and their quality of life is not well understood, and previous studies have not used individual quality of life, namely that people with their own words express what quality of life is.   The aim of these studies was to explore the experiences of pain and the association between pain and quality of life in people with MND. Methods: Study I was explorative about the individual experience of pain, while study II was correlational between pain, pain severity, disease severity and IQOL. Study I was qualitative, whereas study II used both qualitative and quantitative analysis. Results and conclusions: People with motor neuron diseases experienced pain to have multiple characteristics and impact. However, the results emphasise that the individual experienced some pain characteristics as difficult and that pain could worsen functions that were already affected by the disease. The experience was also that it could be challenging to manage pain. However, the symptom of pain could pass unnoticed in contacts with healthcare professionals (study I). The three most important areas for individual quality of life in both participants with and without pain were: Social relations, followed by Activities for amusement and relaxations, and Being in the outdoor environment. Individual quality of life was noticed to be good regardless of pain. Pain and pain severity were not found to be associated with satisfaction of individual quality of life in patients with motor neuron diseases, neither was disease severity. The results support previous findings, that strong associations between symptoms of MND and IQoL are not obvious. However, this does not infer that pain in people with MNDs should be neglected and undertreated. On the contrary, it seems to be important for healthcare to pay more attention to pain in people with motor neuron diseases and that pain continuously is measured, individually treated and followed. Regardless of whether persons with MND have pain or not, the results point to the importance of healthcare professionals providing support to not only the patient but also the patient’s family and friends, as well as assisting in various forms of relaxing activities and possibility of being in the outdoor environment.

Les circuits nerveux s'organisent autour des grands axes de polarité du corps. Au cours du développement, la navigation ainsi que l'arrangement spatial des projections au sein de leurs territoires cibles sont contrôlés par de nombreux facteurs de guidage. Pendant ma thèse je me suis intéressée à deux modèles de formation des circuits neuronaux présentant une polarité dans l'axe droite-gauche. Le premier concerne la mise en place des projections des interneurones commissuraux de la moelle épinière, un modèle de navigation orientée et le second, porte sur l'innervation des motoneurones phréniques, un modèle d'organisation asymétrique dans le territoire cible. Les mouvements comme la marche, la course ou la nage font intervenir des circuits neuronaux particuliers dédiés à la coordination des deux côtés du corps. Ces circuits sont formés majoritairement par les projections des interneurones commissuraux de la moelle épinière. Au cours du développement, ces interneurones élaborent un axone qui traverse la ligne médiane partageant les deux moitiés du système nerveux central pour se connecter aux motoneurones ou à d'autres interneurones de l'hémi-moelle opposée. De nombreux travaux ont porté sur les mécanismes de traversée de la ligne médiane et ont mis en évidence un rôle fondamental de facteurs de guidage comme la Nétrine, les Slit et les Sémaphorines. Ces molécules sont secrétées par les cellules de la plaque du plancher (PP) environnant la ligne médiane ventrale. Lors de leur traversée les axones commissuraux sont tout d'abord attirés par les signaux attractifs secrétés par les cellules de la PP. Une fois que les axones ont traversé la ligne médiane, ils perdent leur sensibilité aux facteurs attractifs et développent des nouvelles sensibilités pour des facteurs répulsifs qui les guident hors de la PP. Une étude menée par mon équipe a permis de montrer que les axones commissuraux acquièrent une réponse à la Sémaphorine3B seulement après avoir traversé la ligne médiane. Dans cette étude, l'équipe a montré que pendant la phase qui précède la traversée de la PP, une protéase, la Calpaine-1, dégrade la Plexine-A1, le corécepteur de Sema3B (Nawabi et al., 2010). L'inhibition de cette voie pendant la traversée de la PP conduit à la stabilisation de la PlexineA1 à la surface du cône de croissance et la formation d'un complexe récepteur de Sema3B fonctionnel composé de la Plexine-A1 et de la sous-unité de liaison de Sema3B, la Neuropiline2. La suppression de l'activité Calpaine est contrôlée par des signaux de la PP dont la nature n'était pas connue. Au cours de ma thèse j'ai identifié et caractérisé les contributions fonctionnelles de deux signaux de la PP qui sont responsables de la suppression de l'activité Calpaine et la sensibilisation des axones à Sema3B après la traversée. Ces résultats ont permis d'élargir les fonctions du facteur neurotrophique gdnf, et d'apporter de nouveaux éléments sur les voies de contrôle de la signalisation Sémaphorine, les processus de traversée et les modulations post-traductionnelles des récepteurs Plexines. Dans un deuxième projet, je me suis intéressée aux asymétries droite-gauche du système nerveux, par l'étude d'un nouvel exemple de circuit neuronal asymétrique : l'innervation motrice du diaphragme. Le diaphragme est un muscle indispensable à la respiration, il est composé d'une région centrale tendineuse et de deux muscles latéraux. Ces muscles sont innervés par un groupe particulier de motoneurones provenant de la moelle épinière cervicale, qui forment les nerfs phréniques droits (D) et gauches (G). Malgré une position centrale dans l'organisme et une morphologie apparente symétrique, nous avons découvert que le diaphragme présente une asymétrie musculaire ainsi qu'une asymétrie nerveuse. Etonnamment les motoneurones phréniques établissent un motif de connexion typique et différent sur les muscles droit et gauche du diaphragme [etc...] / The nervous circuits have stereotype positions within the major body axes. During development, axonal navigation and special positioning of the axon tracts in the target territories are regulated by many axon guidance factors. During my thesis I have been interested in two models of neuronal circuit formation that present a leftright polarity. The first one concerns the formation of the spinal commissural neurons projections, a model of oriented navigation along the left-right axis and the second one is the innervation of the phrenic motoneurons, a novel model of left-right asymmetric innervation pattern. Rhythmic locomotor movements like walking, running or swimming require neuronal circuits ensuring left-right coordination. Central components of these circuits are commissural neurons of the spinal cord. During development theses neurons are projecting axons across the midline that divides the nervous system in two parts, which connect the contralateral side of the spinal cord. Extensive work focused on the mechanisms controlling midline crossing. These study revealed a fundamental role of guidance factors secreted by floor plate cells at the ventral midline such as Netrins, Slits and Semaphorins. They also revealed that before crossing, axons are attracted towards the floor plate, and navigating by the floor plate they lose responsiveness to these attractive factors and develop a new sensitivity to repulsive cues that drive them out of the floor plate. In a previous study, my team showed that commissural axons gain response to Sema3B only after floor plate crossing (Nawabi et al., 2010). Before crossing, Plexin-A1 the Sema3B receptor is processed by a protease: the Calpain1. During crossing suppression of this pathway enable Plexin-A1 expression at growth cone surface, leading to sensitization to Sema3B. The suppression of Calpain activity was found controlled by floor plate signals, which remained unknown. During my thesis I have identified and characterized the functional contribution of two floor plate signals that are responsible for the inhibition of Calpain activity and axon sensitization to Sema3B after midline crossing: the neurotrophic factor gdnf and the cell adhesion molecule NrCAM. My results bring new elements on the control of midline crossing processes, Semaphorin signaling, and post-translational modifications of the Plexins receptors. In my second project, I have been interested in left-right asymmetries of the nervous system through the study of a new model of left-right asymmetry: the diaphragm innervation. The diaphragm is a muscle essential for breathing, it is composed of one central tendinous region and two lateral muscles. These muscles are innervated by a subset of cervical spinal cord motoneurons which forms the left and right phrenic nerves. Despite its central disposition in the organism and its apparent symmetry, we noticed that the diaphragm presents nervous and muscular asymmetries. Surprisingly phrenic motoneurons present typical and different nerve patterns on the left and right diaphragm muscles. Diverse left-right characteristic have been documented in the brain but none concerned yet the spinal cord or peripheral projections. My thesis work has been dedicated to the identification of the mechanisms that control the asymmetry of the diaphragm innervation. My work showed that this asymmetry is set up very early during development via a molecular pathway that is known to control the visceral organ asymmetry. This work opens numerous perspectives and brings new information on the molecular diversity of spinal neurons that could shed a new light on the mechanisms of motoneuron physiopathology

Background The recently postulated “disease spreading hypothesis” has gained much attention, especially for Parkinson’s disease (PD). The various non-motor symptoms (NMS) in neurodegenerative diseases would be much better explained by this hypothesis than by the degeneration of disease-specific cell populations. Motor neuron disease (MND) is primarily known as a group of diseases with a selective loss of motor function. However, recent evidence suggests disease spreading into non-motor brain regions also in MND. The aim of this study was to comprehensively detect NMS in patients suffering from MND. Methods We used a self-rating questionnaire including 30 different items of gastrointestinal, autonomic, neuropsychiatric, and sleep complaints [NMS questionnaire (NMSQuest)], which is an established tool in PD patients. 90 MND patients were included and compared to 96 controls. Results In total, MND patients reported significantly higher NMS scores (median: 7 points) in comparison to controls (median: 4 points). Dribbling, impaired taste/smelling, impaired swallowing, weight loss, loss of interest, sad/blues, falling, and insomnia were significantly more prevalent in MND patients compared to controls. Interestingly, excessive sweating was more reported in the MND group. Correlation analysis revealed an increase of total NMS score with disease progression. Conclusion NMS in MND patients seemed to increase with disease progression, which would fit with the recently postulated “disease spreading hypothesis.” The total NMS score in the MND group significantly exceeded the score for the control group, but only 8 of the 30 single complaints of the NMSQuest were significantly more often reported by MND patients. Dribbling, impaired swallowing, weight loss, and falling could primarily be connected to motor neuron degeneration and declared as motor symptoms in MND.

The diploma thesis is focused on the issue of acquired dysarthric and swallowing disorders in amyotrophic lateral sclerosis and on multidisciplinary care provided to patients with this disease. Theoretical part of the thesis is divided into three chapters. The introductory chapter presents a summary of current knowledge about amyotrophic lateral sclerosis (ALS). The following two chapters are dedicated to dysarthria and dysphagia and their specifics in ALS. The practical part of the diploma thesis is represented by the fourth chapter which incorporates a research survey focused on multidisciplinary care provided to patients with ALS. The primary aim of the research is to evaluate the multidisciplinary care provided to two selected patients with ALS with a focus on speech and swallowing disorders. The secondary objectives of the research relate to the evaluation of the extent of acquired dysarthric and swallowing disorders of these patients, providing a comprehensive overview of the course and content of the provided care and gathering information to create information brochure for patients with ALS and caregivers. The research approach to achieve the determined objectives of the research survey is creation of case studies using qualitative methods of data collection, which is a structured interview...

Peu d’études françaises ont abordé le rôle des expositions chimiques autres que les pesticides dans les maladies neurodégénératives. Des interrogations persistent notamment sur le rôle de l’exposition environnementale ou professionnelle aux métaux dans la maladie de Parkinson (MP) et sur l’existence d’un excès de maladies du motoneurone (MMN) parmi les militaires qui peuvent être exposés au plomb ou à d’autres produits. Nous avons abordé ces questions en France à travers des études nationales au sein du Système National des Données de Santé (SNDS). Nous avons observé une augmentation de l’incidence de la MP (2010-2014) dans les cantons caractérisés par des proportions élevées de travailleurs dans les secteurs de l’agriculture, la métallurgie et l’industrie textile ; l’exposition professionnelle aux pesticides, métaux et solvants respectivement pourraient contribuer à ces associations. Par ailleurs, nous avons observé une incidence de la MMN (2010-2016) plus élevée de 16% chez les hommes de 50 ans et plus affiliés à la Caisse nationale militaire de sécurité sociale par rapport aux hommes de la population générale. Le tabagisme et des facteurs professionnels pourraient expliquer cette association. Enfin, nous avons utilisé des données de biosurveillance à partir de mousses prélevées dans les régions rurales pour étudier le rôle des retombées atmosphériques en métaux (cuire, fer, mercure, manganèse, plomb, zinc) dans la MP. Son incidence (2010-2015) était 4% plus élevée dans les régions où la concentration en métaux dans les mousses était la plus élevée. Une association positive et statistiquement significative est retrouvée pour le cuivre et le mercure. En utilisant différents indicateurs pour approcher l’exposition aux métaux, ce travail souligne la complexité de l’étude du rôle étiologique de nuisances dont les déterminants d’exposition sont à la fois environnementaux et professionnels. / Few French studies have examined the role of chemical exposures other than pesticides in neurodegenerative diseases. There are still uncertainties regarding the role of environmental or occupational exposure to metals in Parkinson’s disease (PD) and the excess risk of motor neuron disease (MND) among military personnel who can be exposed to lead and other products. We have examined these questions in France through nationwide incidence studies within national health insurance databases (Système National des Données de Santé, SNDS). We observed an increased PD incidence (2010-2014) in areas characterized by high proportions of workers in agriculture, metallurgy and textile sectors; occupational exposure to pesticides, metals, or solvents respectively may contribute to these associations. Furthermore, we observed a 16% increased incidence of MND (2010-2016) among men aged 50 years and older covered by the national military social security fund (Caisse nationale militaire de sécurité sociale) compared to men from the general population. This excess risk is possibly explained by smoking and occupational factors. Finally, we used biomonitoring data from mosses obtained in rural regions to investigate the role of atmospheric deposition of metals (copper, iron, mercury, manganese, lead, zinc) in PD. Its incidence (2010-2015) was 4% higher in areas where overall metal concentrations in mosses were the highest. There was a statistically significant positive association for copper and mercury. Using different indicators to assess exposure to metals, our work highlights the complexity of studies on the etiologic role of chemicals whose exposure determinants are both environmental and occupational.

Der Palmomentalreflex (PMR) wird im Allgemeinen als Primitivreflex und kortikales Enthemmungszeichen (frontal release sign) gedeutet. Erstmals wurde er bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) beschrieben und mit einer Schädigung der kortikobulbären Trakte assoziiert. Auch ein Zusammenhang mit kognitiven Veränderungen wird diskutiert. Diese spielen bei der ALS neben motorischen Defiziten mittlerweile eine ebenso wichtige Rolle. Ziel der vorliegenden prospektiven monozentrischen Querschnittsstudie war es, den Einfluss motorischer und neurokognitiver Dysfunktionen auf das Auftreten eines PMR in der ALS zu untersuchen. Hierfür wurden 97 Patienten mit ALS und ALS-Varianten eingeschlossen und in Abhängigkeit des PMR untereinander verglichen. Der PMR wurde in einem standardisierten Verfahren klinisch getestet. Das neurokognitive Profil wurde mithilfe des Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) erhoben. Die Krankheitsschwere und motorische Affektion wurden anhand der revidierten ALS Functional Rating Scale (ALSFRS-R) und einer standardisierten klinischen Untersuchung ermittelt. In 52 % aller Patienten konnte ein pathologischer PMR nachgewiesen werden. Diese Patienten zeigten im Vergleich zu Patienten ohne PMR signifikant häufiger klinische Zeichen einer motorischen Dysfunktion in der bulbären Region. Eine systematische Untersuchung mithilfe einer adaptierten Form des Sydney Facial Grading System konnte zudem signifikante Beeinträchtigungen der bulbär-innervierten mimischen Muskulatur bei Patienten mit pathologischem PMR aufdecken. Allerdings konnte die vorliegende Arbeit entgegen bisherigen Annahmen keine Korrelation mit einer isolierten Schädigung des oberen Motoneurons in der bulbären Region bestätigen. In der ALSFRS-R schnitten Patienten mit PMR schlechter in bulbären, aber auch in spinal-respiratorischen Funktionen ab. Das kognitive Leistungsprofil des ECAS zeigte für Patienten mit PMR signifikant niedrigere Durchschnittswerte im ALS-spezifischen Teil, in der Subdomäne der exekutiven Funktionen und der ECAS Gesamtwertung. Auch unter Berücksichtigung der alters- und bildungsadaptierten Cut-Off-Werten war deren Anteil mit kognitiven Defiziten in jenen Teilergebnissen höher. Ferner erbrachte die Verhaltens- und Psychose-Befragung bei Patienten mit PMR Hinweise auf eine Häufung von Verhaltensauffälligkeiten. Eine multivariate Regressionsanalyse legte einen signifikanten Einfluss von bulbär-motorischen Schädigungszeichen, niedrigeren Werten spinal-respiratorischer Funktionen der ALSFRS-R und Beeinträchtigungen exekutiver Funktionen für das Auftreten eines PMR dar. Dabei war der motoneuronale Schaden in der Bulbärhirnregion der stärkste Prädiktor. In der Studie konnte damit gezeigt werden, dass ein motoneuronaler Schaden in der nach den El-Escorial-Kriterien definierten bulbären Region einen deutlich stärkeren Einfluss im Vergleich zu exekutiven Funktionsstörungen auf das Auftreten eines PMR hat. Bei dem Krankheitsbild der ALS scheint er daher primär ein klinisches Zeichen eines motorischen Schadens in der bulbären Region und nur in geringerem Maße exekutiver Dysfunktion zu sein. In unklaren diagnostischen Situationen könnte der PMR daher als zusätzlicher klinischer Marker herangezogen werden, um eine motoneuronale Schädigung in der bulbären Region oder eine exekutive Funktionsstörung aufzudecken.:I. Abkürzungsverzeichnis I II. Abbildungsverzeichnis II III. Tabellenverzeichnis IV 1 Einleitung 1 1.1 Der Palmomentalreflex 1 1.1.1 Allgemeine Definition 1 1.1.2 Epidemiologie des PMR 1 1.1.3 Neuroanatomische Grundlagen des PMR 3 1.1.4 Klinische Bedeutung 5 1.2 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) 6 1.2.1 Definition 6 1.2.2 Einteilung und klinische Phänotypen 7 1.2.2.1 Spinaler Beginn 7 1.2.2.2 Bulbärer Beginn 8 1.2.2.3 Varianten der ALS 9 1.2.2.3.1 Progressive Muskelatrophie (PMA) 9 1.2.2.3.2 Primäre Lateralsklerose (PLS) 10 1.2.2.3.3 Flail-Arm-Syndrom und Flail-Leg-Syndrom 10 1.2.2.3.4 Progressive Bulbärparalyse und Pseudobulbärparese 11 1.2.2.3.5 Axiale und respiratorische ALS 12 1.2.2.3.6 Hemiplegische und pseudopolyneuritische ALS 12 1.2.3 Krankheitsprogress und Erkrankungsschwere der ALS 13 1.2.4 ALS und kognitiv-behaviorale Veränderungen 13 1.2.5 Kognitions- und Verhaltenserfassung bei der ALS 15 1.2.5.1 Diagnostische Kriterien nach Strong et al. 15 1.2.5.2 Der Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 15 1.3 Fragestellungen 17 2 Material und Methoden 18 2.1 Studiendesign und Patientenkollektiv 18 2.1.1 Ein- und Ausschlusskriterien 18 2.1.2 Patientengruppen nach revidierten El-Escorial-Kriterien 18 2.2 Klinisch-neurologische Untersuchung 20 2.2.1 Untersuchung der zervikal- und lumbosakral-innervierten Muskulatur 20 2.2.1.1 Evaluation der Kraftgrade 20 2.2.1.2 Evaluation des Reflexstatus 22 2.2.2 Untersuchung der bulbär-innervierten Muskulatur 23 2.3 Untersuchung des PMR 25 2.3.1 Auslösbarkeit des PMR 26 2.3.1.1 Uni- oder bilaterale Reflexantwort 26 2.3.1.2 Habituation 26 2.3.1.3 Reflexzonenerweiterung 26 2.4 Bewertung des PMR 27 2.5 Die revidierte ALS Functional Rating Scale (ALSFRS-R) 28 2.6 Der Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 30 2.7 Statistische Auswertung 32 3 Ergebnisse 33 3.1 Demographische Daten 33 3.1.1 Gesamtkohorte 33 3.1.2 Kohorten 33 3.2 ALS Phänotypen 34 3.3 Erstmanifestationsort der Erkrankung 36 3.4 Bulbäre Region 37 3.4.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der bulbären Region 38 3.5 Zervikale Region 40 3.5.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der zervikalen Region 41 3.6 Lumbosakrale Region 43 3.6.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der lumbosakralen Region 44 3.7 Der PMR und eine Affektion des 1. bzw. 2. Motoneurons 46 3.8 Funktionsprüfung der mimischen Muskulatur 48 3.9 Ergebnisse des Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 50 3.9.1 Ergebnisse der durchschnittlichen kognitiven Leistungen des Gesamtkollektivs 50 3.9.2 Prävalenz und Profil der kognitiven Dysfunktion des Gesamtkollektivs nach alters- und bildungskorrigierten Cut-Off-Werten 50 3.9.3 Spezifität und Sensitivität der Subscores bezüglich der ECAS Gesamtpunktzahl 51 3.9.4 Spezifität und Sensitivität der Einzeldomänen des ALS-spezifischen Teils 52 3.9.5 Spezifität und Sensitivität der Einzeldomänen des nicht-ALS-spezifischen Teils 52 3.9.6 ECAS - ALS-spezifische Funktionen in Abhängigkeit des PMR 53 3.9.7 ECAS - nicht-ALS-spezifische Funktionen in Abhängigkeit des PMR 54 3.9.8 ECAS Teil- und Gesamtergebnisse in Abhängigkeit des PMR 55 3.9.9 Prävalenz und Profil der kognitiven Dysfunktion nach alters- und bildungskorrigierten Cut-Off-Werten in Abhängigkeit des PMR 56 3.9.10 Ergebnisse der ECAS Verhaltens- und Psychose-Befragung 59 3.10 Ergebnisse der revidierten ALS Functional Rating Scale (ALSFRS-R) 61 3.10.1 Durchschnittswert in der ALSFRS-R des Gesamtkollektivs 61 3.10.2 Durchschnittswert in der ALSFRS-R in Abhängigkeit des PMR 61 3.11 Einflussfaktoren auf das Auftreten des PMR 63 3.11.1 Univariate logistische Regressionsanalyse mit der Zielvariable PMR 63 3.11.2 Bivariate Korrelationen, Prüfung auf Multikollinearität und Modellformulierung 65 3.11.3 Einfluss bulbär-motorischer Schädigungszeichen, exekutiver Dysfunktionen und der ALSFRS-RS auf das Auftreten des PMR 66 4 Diskussion 68 4.1 Patienten und Methoden 68 4.2 Motoneuronale Schädigung und der PMR 70 4.3 Die ALSFRS-R und der PMR 73 4.4 Kognitiv-behavoriale Veränderungen im ECAS und der PMR 73 4.5 Einfluss bulbär-motorischer Schädigungszeichen und kognitiver Dysfunktionen auf den PMR 76 4.6 Schlussfolgerung und Ausblick 76 4.7 Limitationen der Studie 77 5 Zusammenfassung 79 6 Abstract 81 7 Literaturverzeichnis 82 8 Aus der Arbeit hervorgegangene Publikationen 95 9 Danksagung 96 10 Anlage 1: Erklärungen zur Eröffnung des Promotionsverfahrens 97 11 Anlage 2: Bestätigung über Einhaltung der aktuellen gesetzlichen Vorgaben 98 / The palmomental reflex (PMR) is commonly interpreted as a primitive reflex and a sign of cortical disinhibition (frontal release sign). It has originally been described in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and attributed to lesions of corticobulbar tracts. A relation to cognitive changes is also discussed, which play an essential role in ALS besides motor deficits. The aim of this prospective cross-sectional monocenter study was to investigate the impact of motor and neurocognitive impairment on the appearance of PMR in ALS patients. 97 patients with ALS and ALS variants were enrolled and compared among each other regarding PMR. PMR was clinically examined in a standardized procedure. To assess the cognitive profile the Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) was performed. Disease severity and affection of motor system were evaluated by the revised ALS functional rating scale (ALSFRS-R) and standardized clinical examination. In 52 % of all patients pathological PMR was present. These patients showed significantly more frequent motor dysfunction in bulbar region than patients without PMR. By applying an adapted version of the Sydney Grading System a systematic examination revealed significant impairment of bulbar-innervated facial muscles in patients with pathological PMR. However, contrary to previous assumptions, this study could not confirm a correlation with isolated upper motor neuron involvement in the bulbar region. In ALSFRS-R, patients with PMR performed worse for bulbar functions as well as for spinal and respiratory functions. The neurocognitive profile of the ECAS revealed significantly lower average values in the ALS-specific sub score, its subdomain of executive functions and ECAS total score for patients with PMR. In consideration of age- and education-adapted cut off values published by Loose et al., the proportion with cognitive deficits in above mentioned scores was also higher in patients with PMR. Furthermore, a behavioral and psychosis assessment detected indications of behavioral impairment in patients with PMR. In a multivariate regression analysis, motor dysfunction in the bulbar region, lower scores for spinal and respiratory functions in ALSFRS-R and impaired executive functions had an impact on the appearance of PMR, while motor dysfunction in the bulbar region being the strongest predictor. This study hereby presented that motor dysfunction in the bulbar region based on El-Escorial criteria has a much stronger impact on PMR than executive dysfunctions. Therefore, PMR is suggested to be primarily a sign of bulbar involvement and, to a lesser degree, of executive dysfunction in ALS. As an additional clinical marker, PMR may help to define bulbar involvement or executive dysfunction in unclear situations.:I. Abkürzungsverzeichnis I II. Abbildungsverzeichnis II III. Tabellenverzeichnis IV 1 Einleitung 1 1.1 Der Palmomentalreflex 1 1.1.1 Allgemeine Definition 1 1.1.2 Epidemiologie des PMR 1 1.1.3 Neuroanatomische Grundlagen des PMR 3 1.1.4 Klinische Bedeutung 5 1.2 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) 6 1.2.1 Definition 6 1.2.2 Einteilung und klinische Phänotypen 7 1.2.2.1 Spinaler Beginn 7 1.2.2.2 Bulbärer Beginn 8 1.2.2.3 Varianten der ALS 9 1.2.2.3.1 Progressive Muskelatrophie (PMA) 9 1.2.2.3.2 Primäre Lateralsklerose (PLS) 10 1.2.2.3.3 Flail-Arm-Syndrom und Flail-Leg-Syndrom 10 1.2.2.3.4 Progressive Bulbärparalyse und Pseudobulbärparese 11 1.2.2.3.5 Axiale und respiratorische ALS 12 1.2.2.3.6 Hemiplegische und pseudopolyneuritische ALS 12 1.2.3 Krankheitsprogress und Erkrankungsschwere der ALS 13 1.2.4 ALS und kognitiv-behaviorale Veränderungen 13 1.2.5 Kognitions- und Verhaltenserfassung bei der ALS 15 1.2.5.1 Diagnostische Kriterien nach Strong et al. 15 1.2.5.2 Der Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 15 1.3 Fragestellungen 17 2 Material und Methoden 18 2.1 Studiendesign und Patientenkollektiv 18 2.1.1 Ein- und Ausschlusskriterien 18 2.1.2 Patientengruppen nach revidierten El-Escorial-Kriterien 18 2.2 Klinisch-neurologische Untersuchung 20 2.2.1 Untersuchung der zervikal- und lumbosakral-innervierten Muskulatur 20 2.2.1.1 Evaluation der Kraftgrade 20 2.2.1.2 Evaluation des Reflexstatus 22 2.2.2 Untersuchung der bulbär-innervierten Muskulatur 23 2.3 Untersuchung des PMR 25 2.3.1 Auslösbarkeit des PMR 26 2.3.1.1 Uni- oder bilaterale Reflexantwort 26 2.3.1.2 Habituation 26 2.3.1.3 Reflexzonenerweiterung 26 2.4 Bewertung des PMR 27 2.5 Die revidierte ALS Functional Rating Scale (ALSFRS-R) 28 2.6 Der Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 30 2.7 Statistische Auswertung 32 3 Ergebnisse 33 3.1 Demographische Daten 33 3.1.1 Gesamtkohorte 33 3.1.2 Kohorten 33 3.2 ALS Phänotypen 34 3.3 Erstmanifestationsort der Erkrankung 36 3.4 Bulbäre Region 37 3.4.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der bulbären Region 38 3.5 Zervikale Region 40 3.5.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der zervikalen Region 41 3.6 Lumbosakrale Region 43 3.6.1 Differenzierte Motoneuronaffektion in der lumbosakralen Region 44 3.7 Der PMR und eine Affektion des 1. bzw. 2. Motoneurons 46 3.8 Funktionsprüfung der mimischen Muskulatur 48 3.9 Ergebnisse des Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen (ECAS) 50 3.9.1 Ergebnisse der durchschnittlichen kognitiven Leistungen des Gesamtkollektivs 50 3.9.2 Prävalenz und Profil der kognitiven Dysfunktion des Gesamtkollektivs nach alters- und bildungskorrigierten Cut-Off-Werten 50 3.9.3 Spezifität und Sensitivität der Subscores bezüglich der ECAS Gesamtpunktzahl 51 3.9.4 Spezifität und Sensitivität der Einzeldomänen des ALS-spezifischen Teils 52 3.9.5 Spezifität und Sensitivität der Einzeldomänen des nicht-ALS-spezifischen Teils 52 3.9.6 ECAS - ALS-spezifische Funktionen in Abhängigkeit des PMR 53 3.9.7 ECAS - nicht-ALS-spezifische Funktionen in Abhängigkeit des PMR 54 3.9.8 ECAS Teil- und Gesamtergebnisse in Abhängigkeit des PMR 55 3.9.9 Prävalenz und Profil der kognitiven Dysfunktion nach alters- und bildungskorrigierten Cut-Off-Werten in Abhängigkeit des PMR 56 3.9.10 Ergebnisse der ECAS Verhaltens- und Psychose-Befragung 59 3.10 Ergebnisse der revidierten ALS Functional Rating Scale (ALSFRS-R) 61 3.10.1 Durchschnittswert in der ALSFRS-R des Gesamtkollektivs 61 3.10.2 Durchschnittswert in der ALSFRS-R in Abhängigkeit des PMR 61 3.11 Einflussfaktoren auf das Auftreten des PMR 63 3.11.1 Univariate logistische Regressionsanalyse mit der Zielvariable PMR 63 3.11.2 Bivariate Korrelationen, Prüfung auf Multikollinearität und Modellformulierung 65 3.11.3 Einfluss bulbär-motorischer Schädigungszeichen, exekutiver Dysfunktionen und der ALSFRS-RS auf das Auftreten des PMR 66 4 Diskussion 68 4.1 Patienten und Methoden 68 4.2 Motoneuronale Schädigung und der PMR 70 4.3 Die ALSFRS-R und der PMR 73 4.4 Kognitiv-behavoriale Veränderungen im ECAS und der PMR 73 4.5 Einfluss bulbär-motorischer Schädigungszeichen und kognitiver Dysfunktionen auf den PMR 76 4.6 Schlussfolgerung und Ausblick 76 4.7 Limitationen der Studie 77 5 Zusammenfassung 79 6 Abstract 81 7 Literaturverzeichnis 82 8 Aus der Arbeit hervorgegangene Publikationen 95 9 Danksagung 96 10 Anlage 1: Erklärungen zur Eröffnung des Promotionsverfahrens 97 11 Anlage 2: Bestätigung über Einhaltung der aktuellen gesetzlichen Vorgaben 98

No description available.