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AG Bewegungsstörungen und Tiefe Hirnstimulation
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AG Bewegungsstörungen und Tiefe Hirnstimulation

Leitung
Univ.-Prof. Dr. Lars Timmermann
Telefon: +49 221 478-97841
E-Mail: lars.timmermann@uk-koeln.de

Sekretariat
Hannelore Schneidereit
Telefon: +49 221 478-97841
Telefax: +49 221 478-97535

Studienkoordination
Kerstin Donner
Telefon: +49 221 478-4013
Telefax: +49 221 478-89002

Elfriede Stubbs
Telefon: +49 221 478-98842
Telefax: +49 221 478-89002

Alin Milke
Telefon: +49 221 478-87353
Telefax: +49 221 478-89002

Kölner Parkinson-Netzwerk
Richard Dano
Telefon: +49 221 478-98882
Telefax: +49 221 478-89002

Ärztliche Mitarbeiter
Dr. Michael Barbe
Lisa Bettray (Ärztin)
Dr. Haidar Salimi Dafsari
Dr. Carsten Eggers
Dr. Carlo Huber
Dr. Anne Koy
Dr. Amande Pauls
Dr. David Pedrosa-Carrasco
Dr. Esther Pelzer

Wissenschaftliche Mitarbeiter
Johannes Becker, MA
Franka Cepuran
Dr. rer. nat. Fabienne Jung
Catharine Lewis, MSc Psy
Dipl.-Psych. Franziska Maier
Lena Merkel, MSc Psy
Dipl.-Phys. Eva-Lotte Quatuor

Studenten/Doktoranden
Martin Amarell
Michelle Auth
Jana Boller
Nina Braun
Till Dembek
Anna Ellereit
Linnéa Grindegård
Miriam Günther
Christiane Herchenbach
Vladimir Iliaev
Kristina Røkenes Karlsen
Josuah Merkl
Désirée Müller
Christian Nelles
Felix Nettersheim
Estelle Perrier
Jil Pochmann
Frank Schwartz
Stefanie Wawro
Milena Weinsheimer
Luisa Weise
Kim Williamson

Ehemalige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter:
Dr. Lothar Burghaus
Dr. rer. nat. Christiane Reck
Dr. Damian Herz
Dr. Matthias Himmel
Dr. Karolin Wieland
Dr. Maike Tscheuschler
Janine Harzmann (Study Nurse)
Richard Erasmi (Arzt)
Lea Sohlich
Angela Koch
Ronald Koch
Lea Ernst, MSc
Sven Hammesfahr (Arzt)
Lena Liebhart (Ärztin)
Constanze Kämpfer (Ärztin)
Andrea Zywczok
Dr. rer. nat. Esther Florin

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Forschungsschwerpunkte

M. Parkinson

Im wissenschaftlichen Fokus stehen die motorischen und nicht-motorischen Effekte der Tiefen Hirnstimulation (DBS) bei M. Parkinson. Im Rahmen von multizentrischen Studien (EARLYSTIM, VANTAGE, ISPR/Recharge) arbeiten wir mit vielen Parkinsonpatienten zusammen. Hierbei interessiert uns insbesondere auch die wissenschaftlich fundierte Optimierung der Stimulationsparameter, sei es zur Verbesserung der Wirkung (z.B. durch Messung der Bradykinese durch ein 3D-Ultraschall Messsystem) oder zur Reduktion von möglichen Nebenwirkungen.

In Kooperation mit Prof. Ray Dolan (London, UK) erforschen wir die nicht-motorischen Effekte der Tiefen Hirnstimulation, wie Belohnungslernen und Impulsivität. Unser ganz besonderes Interesse gilt dem Symptom ‚Freezing of Gait’, welches wir in einer großen Studie untersucht haben.

Essentieller Tremor

Von großem Interesse sind die Effekte der Tiefen Hirnstimulation auf den essentiellen Tremor (ET). In einer retrospektiven Studie haben wir den optimalen Zielpunkt analysiert. Von großem Interesse sind auch die Nebenwirkungen bei der Stimulation des Zielpunktes Nucleus ventralis intermedius thalami (VIM) (haupts. Dysarthrie und Gangataxie), welche wir objektivierbar untersuchen. Zur Messung des Effektes benutzen wir ein 3D-Ultraschall Messsystem.

Ausgewählte Publikationen/Quellen:
Barbe MT, Liebhart L, Runge M, Pauls KA, Wojtecki L, Schnitzler A, Allert N, Fink GR, Sturm V, Maarouf M, Timmermann L
Deep brain stimulation in the nucleus ventralis intermedius in patients with essential tremor: habituation of tremor suppression.
J Neurol. 2010 Oct 8. [Epub ahead of print]

Dystonie

Dystonie ist eine heterogene Erkrankung, deren Pathophysiologie größtenteils noch unerforscht ist. Bei Patienten mit Dystonie, die ein unzureichendes Ansprechen auf pharmakologische Behandlung zeigen, wurde die pallidale Tiefe Hirnstimulation (THS) als eine effektive Therapiemöglichkeit nachgewiesen. Wir sind sowohl in der klinischen Anwendung der THS in den verschiedenen Formen der Dystonie, als auch in den elektrophysiologischen Korrelaten der Dystonie und ihrer Modifikation durch die THS interessiert.

Bezüglich der klinischen Anwendung der THS bei Dystonie haben wir nachgewiesen, dass pallidale THS effektiv ist in der Behandlung der NBIA-Dystonie, einer seltenen neurodegenerativen Form der Dystonie. Wir führen eine Datenbank über Patienten mit NBIA-Dystonie, die mit pallidaler THS behandelt werden. Weiterhin sind wir an neuen THS-Zielpunkten für die Behandlung von Dystonie interessiert, da einige Patienten auf die pallidale THS nicht gut ansprechen.

Während der Implantation von Stimulationselektroden nutzen wir intraoperative elektrophysiologische Aufnahmen des Gehirns, Oberflächen-EEG-Ableitungen sowie EMG-Ableitungen, um die Mechanismen, die Dystonie verursachen, zu durchleuchten. Zusätzlich sind wir daran interessiert Analyse-Methoden zu entwickeln und diese an Dystonie-spezifische Fragestellungen zu adaptieren.

Ausgewählte Publikationen/Quellen:
Timmermann L, Pauls KA, Wieland K, Jech R, Kurlemann G, Sharma N, Gill SS, Haenggeli CA, Hayflick SJ, Hogarth P, Leenders KL, Limousin P, Malanga CJ, Moro E, Ostrem JL, Revilla FJ, Santens P, Schnitzler A, Tisch S, Valldeoriola F, Vesper J, Volkmann J, Woitalla D, Peker S
Dystonia in neurodegeneration with brain iron accumulation: outcome of bilateral pallidal stimulation.
Brain. 2010 Mar;133(Pt 3):701-12. Epub 2010 Mar 5.

Analyse neuronaler Daten

Ein Forschungsinteresse besteht in der Anwendung, Weiterentwicklung und Evaluation von Verfahren zur Analyse neuronaler Daten, insbesondere der Daten von intraoperativ gewonnenen lokalen Feldpotentialen. Ein Hauptaugenmerk gilt der Kausalitätsanalyse zwischen verschiedenen Gehirnarealen und zwischen Muskeln und Gehirn.

In der Vergangenheit wurden verschiedene multivariate Verfahren basierend auf der Granger-Kausalität (Granger 1969) vorgeschlagen. Granger-Kausalität basiert auf der Idee der temporalen Abfolge von Ursache und Wirkung: nur zeitlich vorauslaufende Signale können kausal sein für nachlaufende. Dass Vorliegen einer solchen temporalen Abfolge wird im Rahmen der Kausalitätsanalyse statistisch überprüft. Diese multivariaten Kausalitätsanalyse-Verfahren wurden in der Vergangenheit in Bezug auf ihre Anwendbarkeit und die Voraussetzungen einer korrekten Kausalitätsanalyse getestet (Florin 2010a).

Mit den Ergebnissen dieser Studie konnten dann die Kausalitätsmaße erfolgreich auf Daten von Parkinson-Patienten angewendet werden (Florin 2010b). Bei Parkinson-Patienten vom akinetisch-rigiden Subtyp wurden hierbei signifikant häufiger Rückkopplungen vom EMG zum nucleus subthalamicus detektiert. Dieses deutet auf eine komplexere Rolle des STNs bei Parkinson hin, als durch das Parkinson-Modell von Albin und DeLong bisher beschrieben wird (Albin 1989, DeLong 1990).

Ausgewählte Publikationen/Quellen:
R.L. Albin, A.B. Young, J.B. Penney (1989) The functional anatomy of basal ganglia disorders. Trends in Neurosciences, 12: 366-375.

M. DeLong (1990): Primate models of movement disorders of basal ganglia origin. Trends in Neurosciences, 13: 281-285.

E. Florin, J. Gross, J. Pfeifer, G.R. Fink, L. Timmermann (2010 a): The effect of filtering on Granger causality derived multivariate causality measures. NeuroImage, 50(2): 577-588.

E. Florin, J. Gross, C. Reck, M. Maarouf, A. Schnitzler, V. Sturm, G.R. Fink, L. Timmermann (2010 b): Afferent directionality between subthalamic nucleus and forearm muscles in Parkinson’s patients. European Journal of Neuroscience, 31: 491-498.

C.W.J. Granger (1969): Investigating Causal Relations by Econometric Models and Cross-Spectral Methods. Econometrica, 37: 424-438.

Reck C, Florin E, Wojtecki L, Groiss S, Voges J, Sturm V, Schnitzler A, Timmermann L (2009): Differential distribution of coherence between beta-band subthalamic oscillations and forearm muscles in Parkinson's disease during isometric contraction. Clinical Neurophysiology, 120(8):1601-9.

Reck C, Himmel M, Florin E, Maarouf M, Sturm V, Wojtecki L, Schnitzler A, Fink GR, Timmermann L (2010): Coherence analysis of local field potentials in the subthalamic nucleus: differences in parkinsonian rest and postural tremor. European Journal of Neuroscience, 32(7):1202-14. doi: 10.1111/j.1460-9568.2010.07362.x.

Intraoperative Ableitungen bei Patienten mit Bewegungsstörungen

Im Rahmen der Implantation von Elektroden zur Tiefen Hirnstimulation besteht die Möglichkeit, lokale Feldpotentiale mit bis zu fünf kombinierten Mikro-/Makroelektroden in den Zielgebieten der Tiefen Hirnstimulation abzuleiten. Von besonderem Interesse für unsere Forschungsgruppe sind die Ableitungen bei Patienten mit Bewegungsstörungen wie Morbus Parkinson, Dystonie und essentiellem Tremor, da die Analyse solcher Daten zum besseren Verständnis dieser Krankheiten beitragen kann.

Anhand von intraoperativ gewonnenen Daten konnten bei Parkinson-Patienten Kohärenzen (ein statistisches Maß zur Beschreibung von Kopplungen) zwischen den betroffenen Muskeln und dem nucleus subthalamicus (STN) identifiziert werden. Bei Parkinson-Patienten vom tremor-dominanten Typ fanden sich Tremor-Cluster in einfacher und doppelter Tremorfrequenz (Reck 2009a). Dieser Befund deutet auf die Existenz eines pathologisch veränderten oszillierenden Netzwerkes hin, welches den Tremor treibt.

Diese Oszillationen lassen sich interessanterweise durch eine Stimulation mit 10 Hz, der doppelten Tremorfrequenz, verstärken und mit der normalerweise angewendeten Tiefen Hirnstimulation von 130 Hz reduzieren (Florin 2008, Timmermann 2004). Bei akinetisch-rigiden Patienten konnte hingegen bisher kein klarer Zusammenhang zwischen Kohärenzen und der klinischen Symptomausprägung gefunden werden (Reck 2009b).

Ausgewählte Publikationen/Quellen:
E. Florin, C. Reck, L. Burghaus, R. Lehrke, J. Gross, V. Sturm, G.R. Fink, L. Timmermann (2008): 10 Hz thalamus stimulation increases tremor activity in the subthalamic nucleus in a patient with Parkinson’s disease. Clinical Neurophysiology, 119: 2098-103.

C. Reck, E. Florin, L. Wojteck, H. Krause, S. Groiss, J. Voges, M. Maarouf, V. Sturm, A. Schnitzler, L. Timmermann (2009 a): Characterisation of tremor-associated local field potentials in the subthalamic nucleus in Parkinson's disease. European Journal of Neuroscience, 29: 599-612.

C. Reck, E. Florin, L. Wojtecki, S. Groiss, J. Voges J, V. Sturm, A. Schnitzler, L. Timmermann (2009 b): Differential distribution of coherence between beta-band subthalamic oscillations and forearm muscles in Parkinson’s disease during isometric contraction. Clinical Neurophysiology, 120: 1601-1609.

L. Timmermann, L. Wojtecki, J. Gross, R. Lehrke, J. Voges, M. Maarouf, H. Treuer, V. Sturm, A. Schnitzler (2004): Ten-Hertz stimulation of subthalamic nucleus deteriorates motor symptoms in Parkinson's disease. Movement Disorders, 19: 1328-33.

Reck C, Himmel M, Florin E, Maarouf M, Sturm V, Wojtecki L, Schnitzler A, Fink GR, Timmermann L (2010): Coherence analysis of local field potentials in the subthalamic nucleus: differences in parkinsonian rest and postural tremor. European Journal of Neuroscience, 32(7):1202-14. doi: 10.1111/j.1460-9568.2010.07362.x.

Bildgebung und Bewegungsstörungen

Der Schwerpunkt Bildgebung bei Bewegungsstörungen umfasst die Darstellung von pathologischen Veränderungen bei Patienten z. B. mit Morbus Parkinson oder Dystonie in Schnittbildern. Es können Veränderungen von einzelnen Hirnstrukturen oder auch Neurotransmittersystemen sowie die Veränderungen von Netzwerken während Bewegungsabläufen gezeigt werden. Zur Anwendung kommen hierbei bspw. die Positronenemissionstomographie (PET) oder die Single-Photon-Emissionstomographie (SPECT).

Ausgewählte Publikationen/Quellen:
Eggers C, Hilker R, Burghaus L, Schumacher B, Heiss WD: High resolution positron emission tomography demonstrates basal ganglia dysfunction in early Parkinson's disease. J Neurol Sci. 2009 Jan 15;276(1-2):27-30

Eggers C, Hagenah J, Klein JC, Schmidt A, Brüggemann N, Tadic V, Kertelge L, van der Vegt J, Lohmann K, Binkofski F, von Cramon Y, Siebner H, Fink GR, Hilker R, Klein C: Clinical, metabolic and morphological patterns of PINK1-gene carriers. Neurology 2010 Jun 1;74(22):1798-805.

Klein JC, Eggers C, Kalbe E, Weisenbach S, Hohmann C, Vollmar S, Baudrexel S, Diederich NJ, Heiss WD, Hilker R: Neurotransmitter changes in Dementia with Lewy Bodies and Parkinson’s disease dementia in vivo. Neurology 2010; 74: 885-892

Elsa-DBS

BMBF gefördertes Projekt zu „ethischen, rechtlichen und sozialen Aspekten Tiefer Hirnstimulation“ – ELSA-DBS

Im Vordergrund dieses Projektes steht die Erforschung des Einflusses der Tiefen Hirnstimulation (THS) auf den Patienten und sein soziales Umfeld. Dabei werden Patienten und Angehörige befragt, welche Erwartungen und Hoffnungen sie mit der THS verbinden und inwiefern diese auch durch die Operation erfüllt werden.

Außerdem untersuchen wir, ob es durch die THS zu einer Veränderung im Verhalten und Denken des Patienten kommen kann. Im Rahmen dieses Projektes ist es uns möglich, Patienten und Angehörigen eine umfangreichen Betreuung beim Durchlaufen der Operation und beim Umgang mit der THS im Alltag zu gewährleisten.

Teilnehmen können alle Patienten mit Morbus Parkinson oder Dystonie, die in unserer Klinik eine THS erhalten. Zu jedem Patienten wird ein Angehöriger befragt (vorzugsweise Ehe-/Lebenspartner). Der zeitliche Aufwand der Studie ist begrenzt, da alle Gespräche und Tests im Rahmen klinischer Routineuntersuchungen des Patienten in unserem Hause durchgeführt werden.

Das Projekt wird vollfinanziert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Kooperationspartner in diesem Projekt:
Deutschland – Uniklinik und Universität zu Köln
Prof. Dr. Christiane Woopen, Forschungsstelle Ethik
Dr. Jens Kuhn, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Prof. Dr. Christian Katzenmeier, Institut für Medizinrecht

Kanada – University Health Network, Toronto Western Hospital
Prof. Dr. Elena Moro, Movement Disorders Centre, Division of Neurology
Dr. Mateus Zurowski, Neuropsychiatry Clinic
Dr. Kyle Anstey, Center for Bioethics

Kölner Parkinson Netzwerk

Die Parkinsonsche Krankheit ist die häufigste neurologische Erkrankung im fortgeschrittenen Alter. Je nach Erkrankungsdauer und -intensität kann es zu Problemen bei der Lebensführung, der geistigen Leistungsfähigkeit oder der sozialen Interaktion kommen.

Ziel dieses Projektes ist, durch die enge Zusammenarbeit und Verzahnung von stationären und ambulanten Versorgungsmöglichkeiten eine Verbesserung der Lebensqualität und Beweglichkeit von Patienten mit Morbus Parkinson zu erzielen.

Teilnehmende Patienten werden im Rahmen des Kölner Parkinson Netzwerkes engmaschig durch einen niedergelassenen Facharzt für Neurologie, einen Experten aus dem Zentrum für Bewegungsstörungen der Uniklinik Köln sowie einen Parkinson-Pfleger unterstützt. Durch eine verbesserte Kommunikation mit niedergelassenen Fachärzten und raschere Anpassung auf Verschlechterungen des Patientenzustandes soll eine optimierte Versorgung der Parkinson-Patienten gewährleistet werden. Dieses Projekt wird wissenschaftlich begleitet um festzustellen, ob sich durch die individualisierte, dynamische Betreuung von Patienten im Rahmen des Parkinson Netzwerkes eine optimierte Versorgung der Patienten erreichen lässt.

Weitere Informationen zum Kölner Parkinson Netzwerk finden Sie hier: www.koelner-parkinson-netzwerk.de

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Bisherige Arbeiten und zukünftige Themen der Arbeitsgruppe

Oszillatorische Aktivität ist als reliabler, effektiver und leicht-modulierbarer Steuerungsmechanismus im motorischen System anzusehen. Die Analysen unserer und anderer Gruppen von zerebro-muskulärer und zerebro-zerebralen Kopplungen durch invasive Verfahren wie intraoperative epikortikale und subkortikale Ableitungen und nicht-invasiven MEG und EEG-Ableitungen haben in den letzten Jahren gezeigt, dass durch frequenzspezifische Ansteuerungen von spinalen Motorneuronen durch motorische Areale einfache physiologische Bewegungen wie eine kontrollierte isometrische Kontraktion oder langsame Fingerbewegungen koordiniert werden (Gross et al., 2005; Gross et al., 2000; Gross et al., 2002; Pollok et al., 2003; Schnitzler and Gross, 2005; Timmermann et al., 2003a).

Dabei ist der primäre motorischen Kortex - als zentrales motorisches Areal für die Ansteuerung des pyramidalen spinalen Motorneuronpools - eingebunden in ein oszillatorisches Netzwerk von motorischen und sensorischen Arealen. Diese sind untereinander bei vielen physiologischen Aufgaben durch oszillatorische Kopplung im Frequenzbereich von 8-10 Hz miteinander verbunden (Gross et al., 2002). Es ist daher davon auszugehen, dass diese Frequenz eine physiologische „fundamentale Motor-Frequenz“ darstellt.

Essentiell in der Untersuchung von Bewegungsstörungen der letzten Jahre war die Identifikation und Charakterisierung pathologischer oszillatorischer Aktivität bei Patienten mit Morbus Parkinson (Pollok et al., 2003; Timmermann et al., 2004a; Timmermann et al., 2003b; Timmermann et al., 2004c). Unsere Gruppe konnte nachweisen, dass der Parkinson-Ruhetremor in einem Netzwerk motorischer und sensorischer Areale generiert wird, welche in der doppelten Tremorfrequenz miteinander gekoppelt sind (Timmermann et al., 2003b).

Zentral für derzeitige und zukünftige Studien ist die direkte Messung neuronaler Aktivität bei Patienten mit Bewegungsstörungen. Dazu sind im Rahmen der Implantation von Stimulationselektroden in den Nucleus subthalamicus bei Patienten mit Morbus Parkinson, in den Nucleus ventralis intermedius thalami bei Patienten mit Tremor-Syndromen und den Globus pallidus pars internus bei Patienten mit dystonen Syndromen in der klinischen Routine intraoperative Mikroelektroden-Aufzeichnungen und fokale Stimulationen notwendig.

Diese Interventionen ermöglichen die gezielte Überprüfung der Hypothesen zur pathologischen Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Hirnarealen auf einer Einzelzell-Ebene durch Mikroelektroden und einer lokalen Ebene durch (Makro-) Lokale Feld-Potentiale (LFPs). In den nächsten Jahren wird darüber hinaus über diese Techniken eine Ausweitung der Hypothesen auf Einzelzell- und LFP-Aktivität relevanter Zielstrukturen im Rahmen neuronaler Kommunikation möglich sein.

In ersten Studien konnten wir zeigen, dass die Tremor Aktivität bei Patienten mit M. Parkinson nicht ubiquitär über den gesamten Ncl. Subthalamicus verteilt ist, sondern spezifisch in sogenannten Clustern organisiert ist (Reck et al. 2009). Diese Aktivität scheint eher afferenter Natur zu sein (Florin et al. 2010), so dass der Effekt der Tiefen Hirnstimulation möglicherweise primär in einer Suppression afferenter Signale besteht.In den ersten Studien unserer Gruppe konnte die Beeinflussbarkeit der zerebralen Netzwerke in pathologische Richtung und im Sinne einer extern modifizierenden Veränderung gezeigt werden (Timmermann et al., 2004c; Wojtecki et al., 2006a; Wojtecki et al., 2006b).

Die genauere Identifikation von krankheitsspezifischen Veränderungen birgt die große Chance, in Zukunft gezielter und effizienter pathologische neuronale Kommunikation zu unterbrechen und damit therapeutisch positiv zu beeinflussen. Hierbei ist insbesondere neben der globalen Identifikation neuer Zielareale für stereotaktische Eingriffe eine individuelle funktionelle Identifikation des optimalen Zielpunktes bei Patienten mit Bewegungsstörungen denkbar.

Insgesamt stellt die Identifikation dieser zerebralen physiologischen und pathologischen oszillatorischen Netzwerke in Anbetracht der erfolgreichen Therapie der unterschiedlichsten Bewegungsstörungen durch die Tiefe Hirnstimulation eine Grundlage für neue und möglicherweise erfolgreichere therapeutische Interventionen dar.

Die in den bisherigen Arbeiten unserer Arbeitsgruppe beschriebenen Veränderungen bei Patienten mit Bewegungsstörungen erweitern die pathophysiologischen Grundlagen zum post-hoc Verständnis dieser erfolgreichen Therapie. Es stimmt sehr optimistisch, dass durch diese Forschungsrichtung in den nächsten Jahren erhebliche weitere Erkenntnisse zum besseren Verständnis der Krankheitsbilder und Entwicklung und Verbesserung der Therapien der Patienten mit Bewegungsstörungen erwartet werden können.

Quellen
Gross J, Pollok B, Dirks M, Timmermann L, Butz M, Schnitzler A. Task-dependent oscillations during unimanual and bimanual movements in the human primary motor cortex and SMA studied with magnetoencephalography. Neuroimage 2005; 26: 91-8.

Gross J, Timmermann L, Kujala J, Dirks M, Schmitz F, Salmelin R, et al. The neural basis of intermittent motor control in humans. Proc Natl Acad Sci U S A 2002; 99: 2299-302.

Pollok B, Gross J, Dirks M, Timmermann L, Schnitzler A. The Cerebral Oscillatory Network of Voluntary Tremor. J Physiol 2003; 28: 28.

Schnitzler A, Gross J. Normal and pathological oscillatory communication in the brain. Nat Rev Neurosci 2005; 6: 285-96.

Südmeyer M, Pollok B, Hefter H, Gross J, Butz M, Wojtecki L, et al. Synchronized brain network underlying postural tremor in Wilson´s Disease. Mov Disord 2006; in press.

Südmeyer M, Pollok B, Hefter H, Gross J, Wojtecki L, Butz M, et al. Postural tremor in Wilson's disease: A magnetoencephalographic study. Movement Disorders 2004; in press.

Timmermann L, Butz M, Gross J, Kircheis G, Haussinger D, Schnitzler A. Neural synchronization in hepatic encephalopathy. Metab Brain Dis 2005; 20: 337-46.

Timmermann L, Gross J, Butz M, Kircheis G, Haussinger D, Schnitzler A. Mini-asterixis in hepatic encephalopathy induced by pathologic thalamo-motor-cortical coupling. Neurology 2003a; 61: 689-92.

Timmermann L, Gross J, Butz M, Kircheis G, Haussinger D, Schnitzler A. Pathological oscillatory coupling within the human motor system in different tremor syndromes as revealed by magnetoencephalography. Neurol Clin Neurophysiol 2004a; 2004: 26.

Timmermann L, Gross J, Dirks M, Volkmann J, Freund HJ, Schnitzler A. The cerebral oscillatory network of parkinsonian resting tremor. Brain 2003b; 126: 199-212.

Timmermann L, Gross J, Kircheis G, Butz M, Haussinger D, Schnitzler A. Influence of hepatic encephalopathy on the motor system. Movement Disorders 2004b; Suppl.: P1326.

Timmermann L, Gross J, Kircheis G, Haussinger D, Schnitzler A. Cortical origin of mini-asterixis in hepatic encephalopathy. Neurology 2002; 58: 295-298.

Timmermann L, Wojtecki L, Gross J, Lehrke R, Voges J, Maarouf M, et al. Ten-Hertz stimulation of subthalamic nucleus deteriorates motor symptoms in Parkinson's disease. Mov Disord 2004c; 19: 1328-33.

Wojtecki L, Nickel J, Timmermann L, Maarouf M, Südmeyer M, Schneider F, et al. Pathological crying induced by deep brain stimulation. Movement Disorders 2006a; in press.

Wojtecki L, Timmermann L, Joergens S, Suedmeyer M, Sturm V, Schnitzler A. Modulation of executive functions by frequency settings in subthalamic deep brain stimulation. Arch Neurol 2006b; in press.


Ausgewählte Publikationen

Gross J, Kujala J, Hämäläinen M, Timmermann L, Schnitzler A, Salmelin R (2001) Dynamic imaging of coherent sources: a new approach for studying neural interactions in the human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 98 (2):694-699.

Timmermann L, Gross J, Schmitz F, Freund H-J, Schnitzler A (2001) Involvement of the Motor Cortex in Pseudochoreoathetosis. Movement Disorders, Vol. 16 (5): 876-881.

Timmermann L, Gross J, Kircheis G, Haussinger D, Schnitzler A (2002) Cortical Origin of Mini-Asterixis in Hepatic Encephalopathy. Neurology, 58: 295-298.

Gross J, Timmermann L, Kujala J, Dirks M, Schmitz F, Salmelin R, Schnitzler A (2002) The neural basis of intermittent motor control in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 99 (4): 2299-2302.

Ploner M, Gross J, Timmermann L, Schnitzler A (2002) Cortical representation of first and second pain representation in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol 99 (19): 12444-12448.

Timmermann L, Gross J, Dirks M, Volkmann J, Freund H-J, Schnitzler A (2003) The cerebral oscillatory network of parkinsonian resting tremor. Brain, Vol. 126 (1): 199-212.

Timmermann L, Gross J, Butz M, Kircheis G, Häussinger D, Schnitzler A (2003) Mini-asterixis in hepatic encephalopathy induced by pathological thalamo-motorcortical coupling. Neurology, Vol. 61 (5): 689-692.

Katzenschläger R, Evans A, Manson A, Patsalos PN, Ratnaraj N, Watt H, Timmermann L, van der Giessen R, Lees AJ (2004) Mucuna pruriens in Parkinson’s disease: A double-blind clinical and pharmacological study. Jounal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, 75(12):1672-1677

Timmermann L, Wojtecki L, Gross J, Lehrke R, Voges J, Maarouf M, Treuer H, Sturm V, Schnitzler A (2004) 10 Hz stimulation of the subthalamic nucleus deteriorates motor symptoms in Parkinson’s disease. Movement Disorders, 19(11):1328-33.

Südmeyer M, Pollok B, Hefter H, Gross J, Wojtecki L, Butz M, Timmermann L, Schnitzler A (2004) Postural tremor in Wilson’s disease: A magnetencephalographic study. Movement Disorders, 19(12):1476-82.

Ploner M, Gross J, Pollok B, Timmermann L, Schnitzler A (2006) Pain suppresses spontaneous brain rhythms. Cerebral cortex, 16 (4):537-40.

Deuschl G, Schade-Brittinger C, Krack P, Volkmann J, Schäfer H, Bötzel, K, Daniels C, Deutschlander A, Dillmann U, Eisner W, Gruber D, Hamel W, Herzog J, Hilker R, Klebe S, Kloß M, Koy J, Krause M, Kupsch A, Lorenz D, Lorenzl S, Mehdorn HM, Moringlane JR, Oertel W, Pinsker MO, Reichmann H, Reuss A, Schneider GH, Schnitzler A, Steude U, Sturm V, Timmermann L, Tronnier V, Trottenberg T, Wojtecki L, Wolf E, Poewe W, Voges J (2006) Deep brain stimulation for Parkinson’s disease – a 6-month randomized, controlled trial. The New England Journal of Medicine, 355 (9): 896-908.

Wojtecki L, Timmermann L, Jörgens S, Südmeyer M, Maarouf M, Treuer H, Gross J, Lehrke R, Koulousakis A, Voges J, Sturm V, Schnitzler A (2006) Frequency-dependent reciprocal Modulation of Verbal Fluency and Motor Functions in Subthalamic Deep Brain Stimulation. Archives of Neurology, 63:1273-1276.

Wojtecki L, Nickel J, Timmermann L, Maarouf M, Südmeyer M, Schneider F, Seitz R, Voges J, Sturm V, Schnitzler A (2006) Pathological crying induced by deep brain stimulation. Movement Disorders

Ploner M, Gross J, Timmermann L, Schnitzler (2006) Pain processing is faster than tactile processing in the human brain. Journal of Neuroscience, 26(42):10879-82.

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Offene Stellen / Praktika / Promotion - Open Positions

Praktikums-Plätze

Neurowissenschaftlich interessierten Physikern, Biologen, Psychologen, aber natürlich auch Medizinern bieten wir die Möglichkeit von Praktika in unserer Arbeitsgruppe. Bitte richten Sie Ihre Initiativbewerbungen direkt an Herrn Professor Timmermann.

There is the oppurtunity to perform an elective in the Movement Disorders and Deep Brain Stimulation Group for students of physics, biology, neuroscience and psychology. Please send a formal application directly to Professor Timmermann.

PhD/MD

In allen unseren Gruppen der AG Bewegungsstörungen und Tiefe Hirnstimulation besteht prinzipiell die Möglichkeit zur Promotion zum PhD oder Medical Doktor (MD/Dr. med. oder Dr. rer. medic.). Bitte wenden Sie sich mit einer Initiativbewerbung direkt an Herrn Professor Timmermann.

In all subgroup of the Movement Disorders and Deep Brain Stimulation group we offer limited position for an MD/PhD grade. Please send your formal application directly to Professor Timmermann.

Post-Doc Position

Aktuell suchen wir für unser DFG Projekt TP1 im Rahmen der Klinischen Forschergruppe Verstärkung unseres Teams durch einen PostDoc mit einer Promotion im Bereich der Physik (v.a. Signalreihenanalyse), der Biologie oder der Psychologie. Bewerber sollten ein hohes Maß an Interesse an Bewegungsstörungen, idealerweise Erfahrungen im Bereich der Ableitung von lokalen Feldpotentialen, EEG oder MEG mitbringen und eine sehr gute Teamfähigkeit aufweisen. Bitte schicken Sie diesbezüglich Ihre Initiativbewerbung direkt an Herrn Professor Timmermann.

In our subproject 1 of the Clinical Research Group 219 funded by the German Research Foundation, we are currently searching for a PostDoc to strenghen our current team with a background and PhD in physics, neurobiology or psychology. Special qualifications are extensive experience and interest in movement disorders, electrophysiology (local field potentials, EEG, MEG) and a great team spirit. Please send your formal application directly to Professor Timmermann.

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Eingeworbene Drittmittel

Deutsche Schmerzstiftung (2000) DM 5000,- Sachmittel, Innenauftragsnummer: 701 80 0174

Forschungskommission der Medizinischen Fakultät (7/2004): Schwerpunktprojekt: „Untersuchungen zur Steuerung von willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen in den Basalganglien“, Projektleitung: Dr. Lars Timmermann und Prof. Dr. Alfons Schnitzler, Gesamtfördersumme: 78.000,- EUR, Förderzeitraum: 10/2004-10/2006

Manfred und Ursula Müller Stiftung (Stifterverband) (4/2006): Projektleitung Dr. Lars Timmermann, Gruppenleiter in der Förderung eines Nachwuchsprojektes: Untersuchungen zur Steuerung von willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen in den Basalganglien, Gesamtfördersumme: 112.000,- EUR, Förderzeitraum: 10/2006-10/2009

BMBF-Projekt in Kooperation mit Toronto: „Ethische, Rechtliche und Empirische Aspekte der Tiefen Hirnstimulation“. Gesamtvolumen 800.000,- EUR, Teilprojektleiter TP1, Fördersumme 200.000,- EUR

Hoffnungsbaum e.V. (ehemals Selbsthilfegruppe Hallervorden-Spatz) (11/2008): Projektleitung Prof. Dr. Lars Timmermann, Dr. Amande Pauls „Stimulation of the Globus Pallidus in NBIA: A prospective international Trial“, Fördersumme: 15.000,- EUR, Förderzeitraum: 2009

Deutsche Forschungsgemeinschaft: Klinische Forschergruppe 219 Basalganglien-Kortex-Schleifen: Mechanismen pathologischer Interaktionen und ihrer therapeutischen Modulation. Fördersumme insgesamt: 2 900 000,- EUR (zusätzlich 600 000,- EUR Fakultätsmittel), Eigene Projekte (TP-Z 1 500 000,- EUR und TP-1: 350 000,- EUR). Förderzeitraum: 2010 - 2013.

NBIA-Disorders-Society USA (ehemals Selbsthilfegruppe Hallervorden-Spatz des USA) 2010): Projektleitung Prof. Dr. Lars Timmermann, Dr. Amande Pauls „Stimulation of the Globus Pallidus in NBIA: A prospective international Trial“, Fördersumme: 30.000,- US-Dollar, Förderzeitraum: 2010 – 2013

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Bestehende und zukünftige Kooperationen

Nationale Kooperationen
Unsere Arbeitsgruppe ist zentral in die Klinische Forschergruppe 219 (DFG) „Basalganglien-Kortex-Schleifen: Mechanismen pathologischer Interaktionen und Ihrer therapeutischen Modulation“ eingebunden. Prof. Dr. Timmermann ist Leiter der KFO 219, Sprecher ist der Direktor der Neurologischen Klinik, Herr Prof. Dr. Gereon R. Fink.

Im Rahmen der KFO 219 bestehen sehr intensive Kooperationen mit den Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dr. Peter A. Tass (Forschungszentrum Jülich), der Klinik für Stereotaxie der Uniklinik Köln (Prof. Dr. Volker Sturm, PD Dr. Mohammad Maarouf), der Klinik für Psychiatrie (Dr. Jens Kuhn, Dr. Wolfgang Huff, PD Dr. Jörg Daumann, Prof. Dr. Joachim Klosterkötter), dem Max-Planck-Institut für Neurologische Forschung (Prof. Dr. Marc Tittgemeier, PD Dr. Ricarda Schubotz, PD Dr. Markus Ullsperger (aktuell auch Nijmwegen) und Prof. Dr. Y.D. von Cramon) und natürlich auch der Arbeitsgruppe Kognitive Neurologie von Herrn Professor Dr. Gereon R. Fink am Forschungszentrum Jülich und an der Klinik für Neurologie der Uniklinik Köln.

Unsere Arbeitsgruppe ist Anfang 2007 aus der Gruppe „Systemische Neurophysiologie“ unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Alfons Schnitzler an der Neurologischen Universitätsklinik Düsseldorf entstanden. Zu dieser Arbeitsgruppe werden auch in Zukunft enge methodische und inhaltliche Verbindungen bleiben.

Innerhalb der Arbeitgemeinschaft Tiefe Hirnstimulation (German DBS-Study Group) der Deutschen Gesellschaft für Neurologie und der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie ist die Formierung des Interessenskreises „Intraoperative und postoperative Neurophysiologie“ initiiert worden. Die AG Tiefe Hirnstimulation bietet eine Plattform für nationale multizentrische Studien zur Beantwortung klinisch hochrelevanter Fragestellungen, zum Beispiel nach der Bedeutung der intra- und postoperativen Ableitungen auf OP Ergebnisse und Stimulationserfolg.

Internationale Kooperationen
Die jahrelange engste Zusammenarbeit mit Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Joachim Gross ist seit September 2006 durch seinen Ruf auf den Lehrstuhl für funktionelle Bildgebung und MEG an der School of Psychology in Glasgow, UK zu einer europäischen Kooperation geworden. Im Rahmen dessen sind gemeinsame (EU)-Projekte zur Entwicklung neuer Analyseverfahren von intra- und post-operativen Ableitungen, neuronalen Netzwerke und Veränderungen pathologischer oszillatorischer Kopplungen konkret in Planung.

Gute Kontakte mit kleinen Kooperationsprojekten bestehen seit dem Aufenthalt in den Arbeitsgruppen ferner zu Prof. Dr. Andrew Lees, National Hospital of Neurology and Neurosurgery, Queens-Square London und Prof. Dr. Stephen Reich, Baltimore, Maryland, USA.

Intensive Kontakte bestehen zu Professor Dr. Elena Moro (Toronto, Kanada), Prof. Dr. Christiane Woopen (Forschungsstelle Ethik, Köln), Prof. Dr. Christian Katzenmeier (Institut für Medizinrecht, Köln) und Dr. Jens Kuhn (Klinik für Psychiatrie, Uniklinik Köln).

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Stefanie Wawro