Cortico-subcortical interactinons and local neuronal dynamics in Parkinson´s Disease

• Antragsteller: Professor Dr. Gabriel Curio, seit 3/2017
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 160506045

Neuronale Verarbeitung wird häufig bezüglich kurzfristiger Synchronisation, z.B. Phasenbeziehungen, untersucht. Vor kurzem wurde gezeigt, dass kortikale Aktivität zeitlich langfristige Korrelationen aufweist, die auf einen für die Verarbeitung von Information optimalen Netzwerkzustand hinweisen. Es ist bislang ungeklärt, ob derartige zeitliche Korrelationen auch in subkortikalen Strukturen auftreten. In dieser Studie sollen daher komplexe zeitliche Dynamiken neuronaler Oszillationen untersucht werden, die bei Patienten mit zur Tiefenhirnstimulation implantierten Elektroden gemessen werden. 66 Wir werden analytische Ansätze der statistischen Physik - wie die Trend-bereinigte Fluktuations- und Entropieanalyse - adaptieren, um zeitliche Korrelationen zu charakterisieren, die sich potentiell über Hunderte von Sekunden erstrecken. Des Weiteren werden wir kortiko-thalamische und kortiko- Basalganglien Interaktionen analysieren, die über multiple Zeitskalen reichen; ein Fokus wird dabei auf kausalen Interaktionen zwischen diesen Strukturen liegen. Zusätzlich werden wir den Einfluss spontaner Oszillationen in thalamo-basalen Netzwerken auf die behaviorale Performanz und die neuronale Verarbeitung unterschiedlicher Aufgaben untersuchen. Schließlich werden wir sowohl die zeitliche Struktur spontaner Aktivität als auch den Zusammenhang zwischen neuronalen Oszillationen in unterschiedlichen Frequenzbändern zu klinischen Defiziten in Bezug setzen, um neue Aspekte neuronaler Mechanismen bei Bewegungsstörungen zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 247: Tiefe Hirnstimulation: Wirkmechanismus, Kortex-Basalganglien - Physiologie und Therapieoptimierung
• Ehemaliger Antragsteller: Vadim Nikulin, Ph.D., bis 3/2017