Differences in drawing structure between Parkinson's disease and age-matched controls

Morbus Parkinson (MP) ist nicht nur durch motorische Beeinträchtigungen gekennzeichnet, sondern geht auch mit Veränderungen des visuomotorischen Zusammenspiels und der Wahrnehmungsverarbeitung einher. Während frühere Studien vor allem Handschriftanomalien sowie vereinzelte Veränderungen im künstlerischen Verhalten beschrieben haben, ist bislang kaum untersucht worden, ob MP die strukturellen Eigenschaften freier Zeichnungen systematisch beeinflusst. Ziel der vorliegenden Masterarbeit war es daher zu prüfen, ob sich Zeichnungen von Personen mit MP in objektiven bildbasierten Merkmalen von denen altersgleicher gesunder Kontrollpersonen (HC) unterscheiden. An der Studie nahmen 62 Personen mit idiopathischem MP, 69 altersgematchte Kontrollpersonen sowie 57 jüngere Studierende als zusätzliche Vergleichsgruppe teil. Alle Teilnehmenden bearbeiteten eine Cue-basierte Zeichenaufgabe. Die entstandenen Zeichnungen wurden mithilfe eines computergestützten Bildanalyse-Frameworks (Aesthetic Toolbox) ausgewertet, das 24 strukturelle Bildmerkmale extrahierte, darunter Kontrast, Symmetrie, räumliche Verteilung, fraktale Organisation und frequenzbasierte Eigenschaften. Zur Analyse wurden multivariate Verfahren, eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) sowie eine gradientenverstärkte maschinelle Klassifikation eingesetzt. Die Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede zwischen MP- und HC-Teilnehmenden in Merkmalen der globalen Symmetrie, räumlichen Organisation und multiskaligen Struktur, während die Gesamtkomplexität weitgehend erhalten blieb. Die maschinelle Klassifikation unterschied jüngere von älteren Teilnehmenden mit hoher Genauigkeit; zwischen MP- und HC-Zeichnungen zeigte sich eine moderate, aber statistisch überzufällige Abgrenzbarkeit. Analysen der Merkmalsbedeutung ergaben, dass insbesondere fraktale und frequenzbasierte Kennwerte zur Gruppenunterscheidung beitrugen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass MP mit subtilen, aber systematischen Veränderungen in der strukturellen Organisation von Zeichnungen verbunden ist. Computergestützte Bildanalysen bieten damit einen objektiven und reproduzierbaren Ansatz zur Erfassung visuomotorischer Veränderungen bei neurodegenerativen Erkrankungen, der über subjektive Beurteilungen hinausgeht.