3-Tesla MR-Tomograph
Zusammenfassung der Projektergebnisse
MRT-Technologie wird in Marburg in vielen Forschungsprojekten eingesetzt, hier eine Auswahl: Ätiologie von psychischen Störungen, insbesondere Psychosen und affektive Störungen. Die Interaktion von genetischem Polymorphismen und Umweltfaktoren, die das Risiko für psychische Störungen erhöhen, auf Hirnstruktur und –funktion konnte in mehreren Untersuchungen gezeigt werden. Ein Beispiel betrifft die Interaktion eines Oxytocin- Rezeptor- Gens mit dem Umweltfaktor „Bindung an die Eltern in der Kindheit“ und Hirnaktivierung im oberen Parietallappen während eines sozialen Interaktionsparadigmas bei 195 Gesunden. Ein anderes Beispiel wäre der Effekt des Neurogranin- Polymorphismus auf die Hirnaktivierung während einer Gesichterkennungsaufgabe. Bei gesunden Trägern der Risikovariante CACNA1C liegt eine verminderte Sprachproduktionsleistung sowie eine verminderte Aktivierung in Sprachnetzwerken vor. Gesunde Risikoallelträger dieser Variante zeigen beim Einspeichern und Abrufen von neutralen Gesichtern verminderte Aktivierungen im. Dieser Effekt wurde in zwei voneinander unabhängigen Stichproben gefunden. Bildgebung von Kognition, Emotion, Kommunikation und sozialer Interaktion bei gesunden Probanden und Patienten mit psychischen Störungen. Bezüglich Lateralisation der Gesichterverarbeitung konnte ein mechanistisches Modell der Hemisphärenlateralisation entwickelt werden, in deren Mittelpunkt der interhemisphärische Informationstransfer auf der Ebene der sog. occipital face area (OFA) steht. In Bezug auf neuronale Korrelate von psychopathologischen Prozessen und sozialer Kognition bei Schizophrenie konnte mit Hilfe eines fMRT-Paradigmas nachgewiesen werden, dass sich bei Patienten im Gegensatz zu gesunden Kontrollprobanden in neuronalen Netzwerken, die an der Erkennung von Intentionen und Emotionen anderer Personen beteiligt sind (sog. Mentalisierungsnetzwerke oder Theory-of-Mind- Netzwerke) eine stärkere Aktivierung aufweisen, wenn Personen in Video-Sequenzen nicht zusammenarbeiteten, die entsprechenden Netzwerke waren weniger stark aktiviert, wenn Personen kooperativ zusammenarbeiteten. Es wurde daraus geschlossen, dass Patienten mit Schizophrenie aufgrund ausgeprägten sog. „Bedrohungsmonitorings“ dazu neigen, in soziale Situationen möglicherweise „zu viel Bedeutung hineinzuinterpretieren“. Es konnte in einer anderen Studienreihe gezeigt werden, dass Patienten mit Schizophrenie sprachbegleitende Gestik im abstrakten Satzkontext (metaphorische Gestik) anders verarbeiten als gesunde Kontrollpersonen. Diese veränderte Wahrnehmung weist auf eine dysfunktionale Integration der Kommunikationskanäle (Sprache und Gestik) hin und steht mit einer Dyskonnektivität zwischen Regionen des Temporal- und Frontalkortex in Zusammenhang. Verbesserung der Therapie bei psychiatrischen Erkrankungen, insbesondere Psycho- und Pharmakotherapie, Neuroplastizität und Therapie. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich erfolgreiche kognitive Verhaltenstherapie positiv auf neuronale Entscheidungsprozesse von Patienten mit Panikstörung wie auch Schizophrenie auswirkt. In Bezug auf Patienten mit Panikstörung und Agoraphobie konnte von uns gezeigt werden, dass expositionsbasierte kognitive Verhaltenstherapie einen Einfluss auf Hirnprozesse hat und sich mit Hilfe von fMRT Daten vor der Therapie der spätere Therapieerfolg vorhersagen lässt. Methodenentwicklung. Die Abhängigkeit funktioneller Konnektivitätsuntersuchungen von willkürlich wählbaren äußeren Analyseparametern ist stärker als Effekte von Risikogenen auf die Hirnfunktion. Für die Interpretation von Dynamic Causal Modelling (DCM)-Analysen sollte die Auswahl des Modellraums hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Differenzierbarkeit stärker anhand synthetischer Daten untersucht werden. DCM-Analysen zeigen zwar prinzipiell eine hohe Reproduzierbarkeit, die Robustheit der zugrundeliegenden Algorithmen kann aber durch die Einbindung zahlreicher Neuentwicklungen in Einzelfällen beeinträchtigt sein. Weitere Studien beschäftigten sich mit neurochirurgischer Interventionsdiagnostik, insbesondere bezüglich Faserbahnverläufen mit prächirurgischer Epilepsiediagnostik und feinauflösenden anatomischen Sequenzen, Parkinson-Frühzeichen sowie Therapieeffekten bei progressiver supranukleärer Blickparese.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Fiber tractography based on diffusion tensor imaging compared with high-angular-resolution diffusion imaging with compressed sensing: initial experience. Neurosurgery 2013, 72 Suppl 1: 165-175
Kuhnt D, Bauer MH, Egger J, Richter M, Kapur T, et al.
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1227/NEU.0b013e318270d9fb) - Optic Radiation Fiber Tractography in Glioma Patients Based on High Angular Resolution Diffusion Imaging with Compressed Sensing Compared with Diffusion Tensor Imaging - Initial Experience. PLoS One 2013, 8: e70973
Kuhnt D, Bauer MHA, Sommer J, Merhof D, Nimsky
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0070973) - Reconstruction of White Matter Tracts via Repeated Deterministic Streamline Tracking - Initial Experience. PLoS One 2013, 8: e63082
Bauer MHA, Kuhnt D, Barbieri S, Klein J, Becker A, et al.
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0063082) - Test-retest reliability of fMRI brain activity during memory encoding. Frontiers in Psychiatry 2013, 4:163
Brandt DJ, Sommer J, Krach S, Bedenbender J, Kircher T, Paulus FM, Jansen A
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.3389/fpsyt.2013.00163) - Altered neural function during episodic memory encoding and retrieval in major depression. Human Brain Mapping 2014, 35:4293-4302
Dietsche B, Backes H, Stratmann M, Konrad C, Kircher T, Krug A
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/hbm.22475|) - Anticipating Agoraphobic Situations: The Neural Correlates of Panic Disorder with Agoraphobia. Psychological Medicine 2014, 7:1-12
Wittmann A., Schlagenhauf F, Guhn A, Lueken U, Stoy M, Bermpohl F, Fydrich T, Pfleiderer B, Bruhn H, Gerlach AL, Kircher T, Straube B, Wittchen HU, Arolt V, Heinz A, Ströhle A
(Siehe online unter https://doi.org/10.1017/S0033291713003085) - Binocular rivalry: frontal activity relates to introspection and action but not to perception. Journal of Neuroscience 2014, 34:1738-1747
Frässle S, Sommer J, Jansen A, Naber M, Einhäuser W
(Siehe online unter https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4403-13.2014) - Dysconnectivity of the inferior frontal gyrus: Implications for an impaired self-other distinction in patients with schizophrenia. Psychiatry Research 2014, 223:202-209
Backasch B, Sommer J, Klöhn-Saghatolislam F, Müller MJ, Kircher TT, Leube DT
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2014.05.007) - Neural correlates of procedural variants in cognitive behavioral therapy: A randomized, controlled multicentre fMRI study. Psychotherapy and psychosomatics 2014, 83:222-233
Straube B, Lueken U, Jansen A, Konrad C, Gloster AT, Gerlach AL, Ströhle A, Wittmann A, Pfleiderer B, Gauggel S, Wittchen HU, Arolt V, Kircher T
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1159/000359955) - Test–Retest Reliability of fMRI Activation Generated by Different Saccade Tasks. Journal of Magnetic Resonance Imaging 2014, 40:37-46
Lukasova K, Sommer J, Nucci-da-Silva MP, Vieira G, Blanke M, Bremmer F, Sato JR, Kircher T, Amaro Jr E
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/jmri.24369)
