Forschungsgruppe Stand und Gangregulation

Leiter: PD Dr. med. Roman Schniepp

Tel. 089 / 4400-0     
Fax089 / 4400-73677

Projektbeschreibung:

Stehen und Gehen unter wechselnden Bedingungen gehören zu den alltäglichsten und gleichzeitig zu den komplexesten sensomotorischen Leistungen des Menschen. Erkrankungen der Haltungsregulation beeinträchtigen die Mobilitätsfähigkeit und somit die soziale Teilhabe von Menschen. Zudem kommt es im Rahmen von Gangstörungen zum Auftreten von Stürzen und begleitendende Verletzungen, welche den Gesundheitszustand einer Person nochmals deutlich einschränken.

Wir beschäftigen uns mit den neuronalen, sensorischen und biomechanischen Regulationsmechanismen während des Stehens, Gehens und des Laufens. Übergeordnete Ziele unserer laufenden Projekte sind die systemorientierte Erforschung der menschlichen Haltungsregulation und deren Zusammenarbeit, also wie spezialisierte Regionen in Hirnstamm, Kleinhirn und Großhirn aufgrund von sensorischen Signalen das Gehmuster bedarfsgerecht anpassen können.

Die Projekte sind translational angelegt und beinhalten ein konkretes klinisches Ziel, wie die Verbesserung von diagnostischen Möglichkeiten oder die Erprobung neuer Therapieansätze für Gangstörungen.

Ausgewählte thematische Schwerpunkte bestehen in

1. der Erforschung von Gangstörungen bei zerebellärer Ataxie und sensorischer Erkrankungen.
2. der Verbesserung von Früherkennung und Verlaufsdiagnostik im Rahmen von Parkinsonerkrankungen, Normaldruckhydrocephalus und Demenzerkrankungen.
3. der Etablierung neuartiger Sensortechnologie zur Aufzeichnung menschlicher Bewegungen und Gehmuster.
4. der Einsatz von künstlicher Intelligenz als Unterstützungsverfahren der Bewegungsanalyse.
5. die individuelle Vorhersage von Sturzereignissen von Patienten mit neurologischen Erkrankungen.
6. der Verbesserung der Gang- und Standfähigkeit mittels vestibulärer Stimulation.

Methodisch werden Verfahren der Bewegungsanalyse und Posturografie (Standanalyse) mittels Multi-Kamera-Systemen, Sensorteppichen und tragbaren Inertialsensoren verwendet. Dabei stehen Geräte zur genauen Erfassung in unseren beiden Bewegungslaboren sowie auch kleine Sensoren zur Messung von Bewegungen während alltäglicher Mobilität zur Verfügung.
Zudem werden funktionelle Bildgebungsverfahren (fMRT, PET) verwendet zur Erforschung der neuro-anatomischen Kontrollschleifen menschlicher Haltungsregulation.
Der Einsatz neurophysiologischer Stimulations- und Messverfahren der Sinnessysteme (z.B. Videookulographie, Prismenbrillen, galvanische vestibuläre Stimulation, somatosensorische Vibrationsreizung) findet Anwendung zur Untersuchung, aber auch zur Behandlung von Gangstörungen bei sensorischen Erkrankungen.

Publikationen:

• Wuehr M, Nusser E, Decker J, Krafczyk S, Straube A, Brandt T, Jahn K, Schniepp R. Noisy vestibular stimulation improves dynamic walking stability in bilateral vestibulopathy. Neurology 2016 Jun 7:86(23):2196-202.

• Schniepp R, Trabold R, Romagna A, Akrami F, Hesselbarth K, Wuehr M, Peraud A, Brandt T, Dieterich M, Jahn K. Walking assessment after spinal tap test in normal pressure hydrocephalus – a delayed improvement over three days. J Neurosurg. 2016; Mar 18:1-10

• Schniepp R, Wuehr M, Neuhaeusser M, Kamenova M, Dimitriadis K, Klopstock T, Strupp M, Brandt T, Jahn K. Locomotion speed determines gait variability in cerebellar ataxia and vestibular failure. Mov Disord 2012; 27(1), 125-131.

• Schniepp R, Schlick C, Pradhan C, Dieterich M, Brandt T, Jahn K, Wuehr M. The interrelationship between disease severity, dynamic stability, and falls in cerebellar ataxia. J Neurol. 2016 Jul;263(7):1409-17.

• Selge C, Schoeberl F, Zwergal A, Nuebling G, Brandt T, Dieterich M, Schniepp R, Jahn K. Gait analysis in PSP and NPH: Dual-task conditions make the difference. Neurology. 2018 Mar 20;90(12):e1021-e1028.

• Schniepp R, Boerner JC, Decker J, Jahn K, Brandt T, Wuehr M. Noisy vestibular stimulation improves vestibulospinal function in patients with bilateral vestibulopathy. J Neurol. 2018 Oct;265(Suppl 1):57-62.

• Finsterwalder S, Wuehr M, Gesierich B, Dietze A, Konieczny MJ, Schmidt R, Schniepp R, Duering M. Minor gait impairment despite white matter damage in pure small vessel disease. Ann Clin Transl Neurol. 2019 Oct;6(10):2026-2036.

• Pradhan C, Wuehr M, Akrami F, Neuhaeusser M, Huth S, Brandt T, Jahn K, Schniepp R. Automated classification of neurological disorders of gait using spatio-temporal gait parameters. J Electromyogr Kinesiol. 2015; 25(2): 413-22.

• Zwergal A, Linn J, Xiong G, Brandt T, Strupp M & Jahn K (2010) Aging of human supraspinal locomotor and postural control in fMRI. Neurobiol Aging, in press. (IF 5,94)

• Zwergal A, la Fougère C, Lorenzl S, Rominger A, Xiong G, Deutschenbaur L, Linn J, Krafczyk S, Dieterich M, Brandt T, Strupp M, Bartenstein P & Jahn K (2010) Postural imbalance and falls in PSP correlate with functional pathology of the thalamus. Neurology, in press. (IF 8,17)

• Schniepp R, Wühr M, Ackl N, Danek A, Brandt T, Strupp M & Jahn K (2011) 4-aminopyridine improves gait variability in cerebellar ataxia due to CACNA 1A mutation. J Neurol, in press. (IF 2,9)

• Jahn K, Deutschländer A, Stephan T, Kalla R, Wiesmann M, Strupp M & Brandt T (2008)Imaging human supraspinal locomotor centers in brainstem and cerebellum. NeuroImage, 39: 786-792. (IF 5,56)

Förderungen PD Dr.med. R. Schniepp:

• Bundesministerium für Bildung und Forschung /BMBF; 2017-2019: Höhere Gang- und Standregulation

• Exzellenz-Stipendium der Else-Kröner-Fresenius Stiftung; 2019-2021: Künstliche Intelligenz im klinischen Einsatz - Diagnose und Therapie von Gang- und Bewegungsstörungen

Förderungen PD Dr.rer.nat. M. Wühr:

• Else Kröner-Fresenius-Stiftung; 2018-2020: Experimenteller zervikaler Schwindel – Physiologie und klinische Translation

• Münchener Universitätsgesellschaft; 2018-2020: Entwicklung und Validierung einer nicht-invasiven vestibulären Prothese

Zusammenarbeit  innerhalb des Klinikums:

Unmittelbare Assoziation zur Neurologischen Klinik und Poliklinik (Direktorin Frau Prof. Dr.med. Marianne Dieterich) und zum Deutschen Zentrum für Schwindel und Gleichgewichtsstörungen (DSGZ: Leitung PD Dr.med. Andreas Zwergal)

Geriatrie: M. Drey, Uta Ferrari

Bewegungsstörungen: Johannes Levin

Schlaganfall: Martin Dichgans, Marco Düring

Normaldruckhydrocephalus: Christian Tonn, Raimund Trabold

(Neuro) Radiologie: Virginia Flanagin, Thomas Stephan

Positronenemissionstomographie: Peter Bartenstein

Sprechstunde für Patienten mit Gangstörungen und Schwindel: Telefon 089 44007 6980 (Stichwort: Gangambulanz)

Mitarbeiter:

Bertram, Johannes: Medizinischer Doktorand: Multi-Kamera-System, künstliche Intelligenz

Bueger, Andreas: MTA-F Labor und Klinik

Dietrich, Haike Dr. rer. nat: Post Doktorandin, Kopf-Auge-Rumpfkoordination während des Gehens

Huppert, Anna: Medizinische Doktorandin, Kleinhirnataxie Gang und funktionelle MRT

Karvouniari, Panagiota Dr. med: Sprechstunde für Gangstörungen und Sturzneigung, Künstliche Intelligenz

Kougianos, Andreas Dr.med.: Sprechstunde für Gangstörungen und Sturzneigung, Künstliche Intelligenz

Kümpfbeck, Franziska, Dr. hum. biol: Post-Doktorandin, Bildgebung und Neurophysiolgie

Möhwald, Ken Dr. med: Mustererkennung, Neurodegeneration mit Parkinson

Schenkel, Fabian: MTA-F Labor und Klinik

Tsai, Tina Dr. hum. biol: Postdoktorandin, zervikaler Schwindel

Anfragen zu offenen Positionen: roman.schniepp@med.uni-muenchen.de