Funktionelle Organisation von Hirnaktivität - Robustheit von Konnektivitäten im Quellraum neuroelektromagnetischer Signale

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Jens Haueisen; Professor Dr. Thomas Knösche
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 51687621

Ein möglicher Mechanismus für den Informationstransfer zwischen Neuronenverbänden im Gehirn ist die Synchronisierung oszillatorischer Aktivität. Elektro- und Magnetenzephalographie (EEG, MEG) bieten die notwendige zeitliche Auflösung, um temporäre Konnektivitätsmuster zu quantifizieren. Inverse Verfahren können aus diesen Signalen Orte und Aktivitätszeitverläufe neuronaler Quellen rekonstruieren. Auf diese Zeitverläufe können Konnektivitätsmaße angewendet werden, die die Kooperation zwischen den Hirnarealen reflektieren. Auf Grund der Nichteindeutigkeit des inversen Problems sind eine korrekte Rekonstruktion der Aktivierungszeitverläufe und damit die Berechnung der Konnektivitätsmaße jedoch von einer Vielzahl von Randbedingungen abhängig. Es existiert daher eine große Anzahl verschiedener Verfahren, deren Eignung für die Konnektivitätsanalyse nicht systematisch erforscht ist. In diesem Projekt soll ermittelt werden, unter welchen Umständen welche Kombinationen von inversen Verfahren und Konnektivitätsmaßen korrekte Resultate liefern. Darüber hinaus soll ein Kriterium entwickelt werden, dass im konkreten Anwendungsfall ein Maß für die Konfidenz in eine berechnete Konnektivität zwischen rekonstruierten Quellen liefert. Für die Neurowissenschaften wird es hiermit möglich, die Verlässlichkeit von auf EEG/MEGQuellenlokalisation basierenden Aussagen zum Informationsaustausch zwischen Hirnarealen zu quantifizieren.

• DFG Programme: Research Grants