Optimierung der funktionellen Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS): Differenzierung kortikaler und extrazerebraler Signale

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Jochen Fallgatter
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233302313

Die funktionelle Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) ermöglicht wie die funktionelle Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) die Messung kortikaler Durchblutung als Indikator für Hirnaktivität. Die hohe ökologische Validität der fNIRS bietet wesentliche Vorteile gegenüber der fMRT und anderen hirnfunktionellen Verfahren - besonders bei der Untersuchung psychisch kranker Menschen, aber auch bei Kindern. Auch wenn die Validität und Reliabilität der fNIRS ausreichend gezeigt wurde, sind weitere Optimierungen notwendig. Da die fNIRS nicht nur die Durchblutungsveränderung in kalottennahen Hirnregionen, sondern auch der Haut und Muskulatur des Kopfes misst, ist es von besonderer Bedeutung, den Anteil dieses extrazerebralen Rauschens am Gesamtsignal der fNIRS und deren Ursachen (z.B. muskuläre oder kardiovaskuläre Aktivität) zu identifizieren. Daneben ist es wichtig herauszufinden, wie sich dieses Rauschen a priori verringern und wie es sich a posteriori aus den Daten herausfiltern lässt. Insgesamt existieren wenige Befunde zu diesen Fragestellungen (Identifikation, Einfluss und Umgang mit extrazerebralem Rauschen). Ziele des beantragten Projekts sind die Entwicklung und Validierung bestimmter fNIRS-Analysestrategien (Algorithmen zur Identifikation und zum Filtern extrazerebralen Rauschens) und die weitere Etablierung der fNIRS als valide neurowissenschaftliche Methode.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen