3T MR-Tomograph
Final Report Abstract
Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat in den Neurowissenschaften in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem rasanten Erkenntnisgewinn geführt und ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Hirnforschung geworden. Mit der funktionellen MRT, der MR-Spektroskopie, der Diffusionstensor- Bildgebung (DTI) und modernen Verfahren zur hochaufgelösten morphologischen MRT stehen Verfahren zur Verfügung, die nicht invasiv in vivo funktionelle und metabolische Prozesse darstellen und sie mit anatomischen Informationen korrelieren können. An der medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg gehören die Neurowissenschaften im Rahmen des Struktur- und Entwicklungsplans der medizinischen Fakultät Heidelberg zu den fünf ausgewiesenen Schwerpunktbereichen, deren Exzellenz durch hohe Drittmitteleinwerbung sowie regelmäßige Publikationstätigkeit in den weltweit führenden biomedizinischen Journalen belegt werden kann. Innerhalb der Neurowissenschaften kommt der Bildgebung als in vivo Monitoring-Instrument eine wesentliche Bedeutung zu. Der 3T Forschungsscanner wird interdisziplinär von Arbeitsgruppen des Psychosozialen Zentrums, der Neurologischen Klinik, der Abteilung Neuroradiologie, der Sektion Experimentelle Radiologie und der Diagnostischen und Interventionellen Radiologie genutzt und von der Neuroradiologie/Experimentellen Radiologie betrieben. Die Forschungsschwerpunkte der beteiligten Abteilungen bzw. Kliniken sind: 1) Psychosoziales Zentrum: Hier steht die Untersuchung von Affektregulation, Handlungssteuerung und sozialer Interaktion im Mittelpunkt. Die beteiligten Arbeitsgruppen untersuchen, wie emotionale, kognitiv-exekutive und sozial-kognitive Prozesse auf zerebraler Ebene repräsentiert sind und wie sich eine Störung dieser Prozesse in unterschiedlichen psychiatrischen und psychosomatischen Störungsbildern (vor allem Persönlichkeitsstörungen, Essstörungen, Schizophrenien und Autismus-Spektrumstörungen) niederschlägt. Ferner wird untersucht, welche therapeutischen Möglichkeiten sich aus diesen Erkenntnissen ableiten lassen und mit welchen neurofunktionellen Kompensations- bzw. Normalisierungsvorgängen spezifische therapeutische Interventionen einhergehen. Insbesondere wird der Einfluss von Neuropeptiden auf sozial-kognitive Funktionen mit der Zielsetzung untersucht, die beteiligten psychologischen Teilfunktionen sowie die neuronalen Grundlagen ihrer modulierenden Effekte zu identifizieren. Als Bildgebungsmethoden kommen die funktionelle Magnetresonanztomograhie (fMRT), die Voxel-basierte Morphometrie (VBM) sowie das Diffusion-Tensor-Imaging (DTI) zum Einsatz. 2) Neurologische Klinik: Der Schwerpunkt der beteiligten Arbeitsgruppen besteht in der integrierten Verwendung von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und Magnetenzephalographie (MEG) für die Untersuchung auditorischer Kognition und Wahrnehmung bei gesunden Probanden und Patienten (Tinnitus). Arbeitsthemen sind die Untersuchung von Mechanismen der auditorischen Objektgruppierung („Auditory Scene Analysis“), die funktionelle Spezialisierung des Hörkortex für komplexe Toneigenschaften und die die bewusste auditorische Wahrnehmung. Eine weitere Arbeitsgruppe untersucht, wie Sensitivitäts/Gain-Adaptationsprozesse die dynamische Bereichsadaptation bei Tinnitus beeinflussen und wie Tinnitus die frühe, rasche Detektion von Intensitätsänderungen akustischer Reize affiziert. 3) Abteilung Neuroradiologie / Sektion Experimentelle Radiologie: Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten gliedern sich in zwei thematische Schwerpunkte. (A) Detektion früher Nervenschädigungen bei Polyneuropathien mit MR-Neurographie. Die Arbeitsgruppe hat umfangreiche Methoden zur morphologischen, funktionellen (Diffusion Tensor Imaging, Dynamic Contrast Enhanced MRT zur Perfusionsmessung) und quantitativen Beurteilung von Nervenschädigungen (T2-Relaxometrie, Magnetization Transfer Contrast Imaging) entwickelt und Normwerte an gesunden Probanden erhoben. Mit diesen Methoden werden Patientenkollektive mit diabetischer Polyneuropathie bzw. Amyloidose-assoziierter Polyneuropathie untersucht. (B) Zwei Arbeitsgruppen beschäftigen sich – in Kooperation mit den Arbeitsgruppen der Neurologischen Klinik mit der Verarbeitung akustischer Reize. Hier wird zum einen die Audio- und Neuroplastizität als Effekt des musikalischen Lernens untersucht. Zum anderen werden Verfahren zur Konnektivitätsanalyse entwickelt, mit denen neuroplastische Effekte bei Tinnitus dargestellt werden können.
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