Neurovaskuläre Kopplung und intrakranieller Druck: Aufklärung der Ursachen des BOLD Post-Stimulus-Undershoot

• Applicant: Professorin Dr. Ute Lindauer
• Subject Area: Human Cognitive and Systems Neuroscience
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 13696986

Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit BOLD beruht auf einer lokalen vaskulären Hyperoxygenierung bei neuronaler Aktivierung. Diese wird durch eine Blutfluss und Blutvolumenzunahme hervorgerufen, die über den lokalen Mehrbedarf an Sauerstoff hinausgeht. Über die Strukturen und Mediatoren, die diese neurovaskuläre Kopplung gewährleisten, ist wenig bekannt. Weiterhin ist nicht klar, wie sich die lokalen hämodynamischen Verhältnisse auswirken. In wieweit bestimmen sie die Kinetik des BOLD-Signals? Diese Frage stellt sich besonders beim BOLD Post- Stimulus-Undershoot, einer regelmäßig vorhandenen, transienten vaskulären Hypooxygenierung, die nach dem Ende der Hyperoxygenierung auftritt. Dieses Projekt wird die Frage beantworten, ob es sich dabei um einen rein vaskulären Mechanismus handelt, der durch ein zeitliches Mißverhältnis von Blutfluss und Blutvolumen hervorgerufen wird. Hierzu wird erstmals die Auswirkung des intrakraniellen Drucks auf das BOLD-Signal untersucht. Wir postulieren, dass die Kinetik der neurovaskulären Kopplung neben der neuronalen Aktivität auch die lokale Hämodynamik widerspiegelt. Die geplanten Untersuchungen werden zu einer besseren Interpretation des BOLD-Signals in Relation zur zugrundeliegenden neuronalen Aktivität beitragen. Möglicherweise könnten zudem Voraussetzungen geschaffen werden, den BOLD Post-Stimulus-Undershoot als Parameter zur Abschätzung des intrakraniellen Drucks nutzbar zu machen.

• DFG Programme: Research Grants