Bildgebung der cerebralen Steuerung des Schluckens; MR-kinematographische und funktionell MR-tomographische Untersuchungen an jungen und älteren Gesunden sowie bei Patienten nach Restitution der Schluckfunktion während Schluckbewegungen.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zunächst wurde eine umfassende Repräsentation des Schlucknetzwerkes bei jungen Gesunden dargestellt. Hierbei ist besonders, dass erstmals auch die Hirnstammrepräsentation im nucleus tractus solitarii nachgewiesen werden konnte. Ferner war wesentlich die spezifische Repräsentation des Schluckens im Vergleich zu einer anderen Bewegung des Kauapparates (Okklusion) zu detektieren. Diese Repräsentation des Schluckens wurden auch in einer deutschen Publikation in einer Darstellung für Therapeuten in der Zeitschrift "Neuroreha" veröffentlicht. Um die feinzeitlichen Charakteristika der unterschiedlichen Phasen der Schluckbewegung zu detektieren, haben wir mittels "ultrafast fMRI" gemeinsam mit einer MR-Kinematographie des Schluckens die zeitliche Koordination der Schluckrepräsentation untersucht. In einer funktionellen Konnektivitätsanalyse (dynamic causal modelling; DCM) wurde ein Interaktionsmodell für die Schlucksteuerung nachgewiesen. In einer weiteren Untersuchung wurde der Frage nachgegangen, wie sich die Schluckrepräsentation von Senioren denen von jungen Erwachsenen unterscheidet. Hierbei fanden sich erstaunlich geringe Unterschiede; die Schluckrepräsentation scheint insofern auch in hohen Alter noch weitgehend automatisiert abzulaufen und Mehraktivierungen bei Senioren waren am ehesten in der erhöhten experimentellen Anforderung zu sehen. Der Anteil der "Anforderung" wurde hierbei sowohl durch "Einschätzungsskalen" als auch durch Hautleitfähigkeitsmessungen objektiviert. In einer letzten Studie wurde schließlich die Repräsentation der Schlucksteuerung bei Schlaganfallpatienten nach Restitution der Schluckfunktion im chronischen Stadium untersucht. Hierbei war die Frage, wie Patienten nach einer Schädigung des Gehirns wieder erfolgreich Funktionen zurück erlangen und welche Gehirnareale hierbei besonders gefordert waren. Wie oft in den Untersuchungen von Schlaganfallpatienten war die "compliance" essentiell: Patienten nach Schlaganfall konnten das Schlucken zeitlich schlechter koordinieren (eine DCM-Analyse war dadurch nicht möglich) und zeigten insgesamt eine Minderaktivität im Vergleich zur altersangepassten Kontrollgruppe. Unsere Studien könnten eine Grundlage für einen multizentrischen Ansatz mit der entwickelten Methodik darstellen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Differentiation of cerebral representation of occlusion and swallowing with fMRI. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, Vol. 304. 2013, No. 10, pp. G847-G854.
Mihai PG., von Bohlen und Halbach O., Lotze M.
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Sequential evolution of cortical activity and effective connectivity of swallowing using fMRI. Human Brain Mapping, Vol. 35. 2014, Issue 12, pp. 5962–5973.
Mihai P.G., Otto M., Platz T., Eickhoff S.B., Lotze M.
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Neural representation of swallowing is retained with age. A functional neuroimaging study validated by classical and Bayesian inference. Behavioural Brain Research, Vol. 286. 2015, pp. 308-317.
Windel A. S, Mihai P. G, Lotze M.
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Brain imaging correlates of recovered swallowing after dysphagic stroke: A fMRI and DWI study. NeuroImage: Clinical, Vol. 12. 2016, pp. 1013-1021.
Mihai, P.G., Otto, M., Domin, M., Platz, T., Hamdy, S., Lotze, M.
