Lehr- und Forschungsgebiet:
Multimodale Bildgebung in der Neuropsychiatrie

Univ.-Prof. Dr. med. Irene Neuner, MHBA
Kommissarische Klinikdirektorin

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Multimodale Bildgebung in der Neuropsychiatrie

Neueste Entwicklungen in allen Bereichen der medizinischen Bildgebungstechnologie haben den Weg für die gleichzeitige Aufnahme von Kernspintomographie (MRI) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) geebnet. Das Schlüsselelement und der Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass strukturelle und funktionelle (über MRI), sowie metabolische (über PET) Signaturen gleichzeitig unter denselben physiologischen und psychologischen Bedingungen untersucht werden können. MRI und PET haben zwar eine sehr hohe räumliche Auflösung, aber nur eine geringe zeitliche Auflösung. Da neuronale Netzwerke in einem Zeitrahmen von Millisekunden arbeiten und sich neu gruppieren, ist die durch die Elektroenzephalographie (EEG) bereitgestellte hohe zeitliche Auflösung sehr vorteilhaft. Um die komplementären Merkmale von PET, MRI und EEG bestmöglich zu nutzen, werden Daten von diesen drei Modalitäten gleichzeitig erhoben. Die Machbarkeit der gleichzeitigen Messung von PET / MRT / EEG-Daten wurde bereits berichtet (Shah,…,Neuner, 2017), und die Vorteile einer solchen Anordnung sind zahlreich. Beispielsweise kann die Verwendung eines PET / MRT / EEG-Aufbaus das Verständnis der Gehirnstruktur und -funktion verbessern und zur Identifizierung neuer Biomarker für neurologische und psychiatrische Erkrankungen, sowie zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Frühdiagnose verwendet werden (Neuner et al 2018). Darüber hinaus ist dieser Aufbau besonders für pharmakologische Studien wünschenswert, bei denen sequenzielle UntersuchungenStörfaktoren einbringen würden.

In einer kürzlich durgeführten Studie wurde ein trimodales Neuroimaging-Setup verwendet, um das Default Mode Network (DMN) des Gehirns bei gesunden männlichen Probanden zu charakterisieren. Multimodale Fingerabdrücke in DMN wurden durch Quantifizierung des Energiestoffwechsels mithilfe des PET-Tracers 2- [18F] Fluor-2-desoxy-D-Glucose-PET (FDG-PET) gewonnen. Zeitgleich wurde das Gleichgewicht zwischen Hemmung und Anregung der neuronalen Aktivierung mittels Magnetresonanzspektroskopie (MRS), Funktionsfähigkeit und Konnektivität über fMRI, und die elektrophysiologische Signatur über EEG festgestellt. Der trimodale Ansatz zeigte komplementäre Fingerabdrücke (Rajkumar et al., 2018; Shah,…,Neuner, 2017).

In der aktuellen EU-finanzierten (FP7) simultan-trimodalen „TRIMAGE“-Studie wird das Glutamaterge-System bei Schizophreniepatienten mit dem PET-Tracer 11C-ABP688 untersucht (Guerra et al., 2017). Darüber hinaus wurden weitere simultan-trimodale Studien durchgeführt, die auf das GABAerge und dopaminerge Systeme gerichtet waren. Hierzu wurden [11C] Flumazenil und [11C] Racloprid als PET-Tracer verwendet (Neuner et al., 2018).


Mitarbeiter

  • Ravichandran Rajkumar, M.Sc. [PhD-candidate]
  • Dilsa Akkoc [Resident in Psychiatry]
  • Shukti Ramkiran, M.Sc. [PhD-candidate]
  • Clàudia Régio Brambilla, M.Sc. [PhD-candidate; DAAD-stipend; joint supervision with Dr. Christoph Lerche INM4, FZ Jülich]
  • Hasan Mohammad Hasan Sbaihat [PhD-candidate; Palestinian-German Science Bridge PGSB stipend financed by BMBF]
  • Linda Orth [PhD-candidate, joint supervision with Dr.Sarkheil]
  • Nicolas Kaulen [Master student, Medical Physics, TU Dortmund]
  • Joshua Bierbrier [Bachelor student, Electrical and Biomedical Engineering, McMaster University]
  • Andrej Ruch [Medical student]