Neuronale Aktivität im Ungleichgewicht - Das gemeinsame Prinzip von Bewusstlosigkeit in Schlaf und unter Allgemeinanästhesie

• Antragstellerin: Dr. Janna Lendner
• Fachliche Zuordnung: Anästhesiologie ; Anatomie und Physiologie ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407711355

Bewusstlosigkeit ist Teil unseres täglichen Lebens: Wir erleben sie in Form von Schlaf (ca. ein Drittel unseres Lebens) oder als Allgemeinanästhesie während chirurgischer Eingriffe. Schlaf ist ein natürlicher Zustand, der vom Gehirn erzeugt wird und unabdingbar für unsere mentale und körperliche Gesundheit ist - ohne zu schlafen sterben wir. Allgemeinanästhesie hingegen ist ein künstlich erzeugter "Schlaf", der die bewusste Wahrnehmung unserer Umgebung, das Empfinden von Schmerzen und das Formen neuer Erinnerungen verhindert.Während Schlaf positive Auswirkungen auf unsere kognitiven Fähigkeiten hat, kann eine tiefe Narkose diese negativ beeinflussen. Obwohl beide Zustände der Bewusstlosigkeit in unserem Leben eine so große Rolle spielen, sind die zugrundeliegenden physiologischen Mechanismen immer noch nicht verstanden und es ist unklar, wie viel diese beiden Zustände gemeinsam haben. In dieser Studie wollen wir die neurophysiologischen Grundlagen von verschiedenen Bewusstseinszuständen identifizieren, indem wir neuronale Netzwerkinteraktionen im Wachzustand, im Schlaf und unter Allgemeinanästhesie miteinander vergleichen. Theoretische Überlegungen haben nahegelegt, dass Bewusstlosigkeit durch ein Ungleichgewicht neuronaler Aktivität auf der I) lokalen (innerhalb einer kortikalen Region) oder II) globalen (zwischen weiter entfernten Regionen) Ebene verursacht werden könnte. Um diese Fragestellungen zu untersuchen, werden wir die exzellente räumliche und zeitliche Auflösung von intrakraniellen Ableitungen bei Patienten mit therapie-refraktärer Epilepsie nutzen. Diese Messungen liefern außergewöhnlich detaillierte Informationen über dynamische Veränderungen von Hirnströmen nicht nur von der Gehirnoberfläche, sondern auch aus der Tiefe des Gehirns.Dieses Projekt wird unser Wissen über die physiologische Basis verschiedener Bewusstseinszustände erweitern und ist von immenser Bedeutung sowohl für Grundlagen- als auch für translationale Forschung. Die Ergebnisse dieser Studie können klinisch angewendet werden um z.B. das Neuromonitoring in der Anästhesie und Intensivmedizin zu verbessern und durch maßgeschneiderte Therapien Nebenwirkungen wie intraoperative Wachheit oder postoperative kognitive Störungen vermindern. Sie können zusätzlich helfen, Schlaf in einer klinischen Umgebung, z.B. im Schlaflabor, besser zu überwachen und das manuelle Scoring von Schlafstadien zu optimieren. Zudem können die neuen Erkenntnisse aus dieser Studie möglicherweise dazu beitragen, auch andere Formen veränderten Bewusstseins wie z.B. Koma, Wachkoma, postiktaler Zustand oder Absence-Epilepsie besser zu verstehen und so neue Therapieansätzen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Robert T Knight