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Stress and Movement Learning – Exploring the Neurological Impact of Childhood Adversity on Musician’s Dystonia

Die Musikerdystonie (MD) ist eine stark beeinträchtigende Bewegungsstörung, die 1–2 % professioneller Musiker betrifft. Sie äußert sich durch unwillkürliche Muskelkontraktionen und gestörte Motorik beim Spielen des Instruments. MD gilt als netzwerkbasierte Erkrankung mit Fehlkommunikation in der Basalganglienschleife und dem Cerebellum. Psychologische Risikofaktoren wie Angst und Perfektionismus sowie negative Kindheitserfahrungen (Adverse Childhood Experiences, ACEs) werden zunehmend diskutiert, wobei die genauen pathophysiologischen Mechanismen bislang unklar bleiben. Dieses Projekt untersucht den Einfluss von ACEs auf MD sowie assoziierte neurologische Veränderungen bei Betroffenen. Verglichen wurden 40 Musiker mit fokaler Handdystonie mit 39 gesunden Musikern, gematcht nach Alter, Geschlecht und Instrument. Alle nahmen an einer funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) teil und füllten psychologische Fragebögen aus. Die erste Studie dieser Arbeit untersuchte die neurobiologische Stressreaktion mit dem Montreal Imaging Stress Task. Entgegen der Hypothese zeigten MD-Patienten keine andere Stressreaktion als Kontrollen. Beide Gruppen wiesen erhöhte Aktivität in Arealen der visuellen Verarbeitung und im Precuneus, jedoch nicht im limbischen System auf. Patienten berichteten signifikant mehr ACEs, ohne Zusammenhang zur Stressreaktion. Die zweite Studie replizierte frühere Befunde zu veränderter funktioneller Konnektivität bei MD. In einem resting-state fMRT zeigten sich verstärkte Verbindungen zwischen dorsolateralem präfrontalem Kortex, Putamen, Globus pallidus sowie zwischen Thalamus und prämotorischem Kortex. Diese Veränderungen korrelierten jedoch nicht mit ACEs. Insgesamt deuten die Ergebnisse auf eine frühe Störung der motorischen Netzwerke hin. ACEs könnten in Einzelfällen eine Rolle spielen, zeigen jedoch keinen klaren Zusammenhang mit Stressreaktionen. Die Resultate unterstreichen die Bedeutung individueller psychologischer Diagnostik bei MD.

Musician’s dystonia (MD) is a task-specific movement disorder affecting 1–2% of professional musicians, characterized by involuntary muscle contractions during performance. MD is thought to involve disrupted communication within the cortico-basal ganglia-thalamo-cortical loop and cerebellum. Psychological traits such as anxiety and perfectionism, as well as adverse childhood experiences (ACEs), have been proposed as contributing factors, though the exact pathophysiology remains unclear. This project investigated the potential role of ACEs in MD and explored related neural alterations. Forty musicians with focal hand dystonia were compared to 39 healthy musicians matched for age, sex, and instrument. All participants underwent functional MRI and completed psychological questionnaires. Two studies are presented. The first study examined neural stress reactivity using the Montreal Imaging Stress Task during fMRI. Contrary to expectations, MD patients did not differ from controls in neural stress responses. Both groups showed increased activation in visual areas and the precuneus, but not in limbic regions. MD patients reported significantly more ACEs, yet no link to altered stress reactivity was found. The second study replicated previous findings in a larger MD sample using resting-state fMRI. MD patients exhibited increased functional connectivity between the dorsolateral prefrontal cortex, putamen, and globus pallidus, as well as between the thalamus and premotor cortex. These results align with earlier studies, confirming network alterations within motor circuits. However, no associations with ACEs were found. In summary, while MD patients reported more ACEs, these were not related to stress reactivity or altered connectivity. ACEs may contribute to individual vulnerability, but the findings mainly support early motor network disruption in MD. Psychological assessment remains important for individualized treatment.

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