Zweck: Es sollte die Gleichzeitigkeit der Aktivierung im primären motorischen Kortex bestimmt werden, die durch Paradigmen aktiver und passiver Bewegung der Extremitäten ausgelöst wird, unter Verwendung der vom Blutsauerstoffgehalt abhängigen funktionellen Magnetresonanz-Bildgebung (MR).

Materialien und Methoden: Die HIPAA-konforme Studie wurde vom institutionellen Prüfungsausschuss genehmigt, und von den teilnehmenden Freiwilligen wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Funktionelle MR-Bildgebungsdaten wurden von 11 gesunden Probanden (vier Frauen, sieben Männer; Altersspanne: 24-42 Jahre) während aktiver und passiver Bewegungen von Hand, Ellbogen, Schulter, Knöchel, Knie und Hüfte erhoben. Diese Daten wurden dann auf dreidimensionale anatomische Bilder abgebildet. Die Aktivierungsvolumina wurden mit Hilfe der Kreuzkorrelationsanalyse bei einem Schwellenkoeffizienten von 0,4 (P < .01) bestimmt. Die interessierenden Regionen wurden nach anatomischen Kriterien in den prä- und postzentral gelegenen Gyri eingezeichnet. Die mittlere Anzahl der aktivierten Voxel in den prä- und postzentralen Gyri, die durch aktive und passive Bewegungen ausgelöst wurden, wurde mit Hilfe der Wilcoxon-Analyse verglichen. Für jeden somatotopischen Ort wurden Übereinstimmungsquotienten und proportionale Aktivierungsquotienten zwischen aktiven und passiven Bewegungen berechnet.

Ergebnisse: Die Aktivierung des primären motorischen Kortex nahm bei aktiven Bewegungen im Vergleich zu passiven Bewegungen tendenziell zu, obwohl im präzentralen Gyrus bei Hand-, Ellbogen- und Schulterbewegungen kein statistisch signifikanter Unterschied in der mittleren Anzahl aktivierter Voxel zu erkennen war. Im postzentralen Gyrus zeigte sich nur bei der Schulter ein signifikanter Unterschied (P < .05). Die Übereinstimmungsquotienten (Überlappung des Aktivierungsvolumens zweier Aufgaben/kombinierte Aktivierungsfläche beider Aufgaben) reichten von 0,44 bis 0,57. Die Proportionsverhältnisse (Überlappung des Aktivierungsvolumens der passiven Aufgabe mit der aktiven Aufgabe/Gesamtaktivierungsvolumen der passiven Aufgabe) reichten von 0,64 bis 0,82.

Schlussfolgerung: Passive Bewegungsparadigmen können eine Alternative oder Ergänzung zu aktiven Bewegungsaufgaben bei Patientenpopulationen sein.