Subjekt und Restitutionsphase spezifische Maximierung der motorischen Funktionen mit adaptiver transkranieller stochastischer und oszillierender Stimulation

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan A. Brandt; Professor Dr. Klaus Obermayer
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239142454

Die transkranielle Hirnstimulation umfasst Verfahren zur nicht invasiven schmerzlosen Reizung des menschlichen Kortex. So bewirkt z.B. die unterschwellige, tonische Elektrostimulation des Gehirns mit transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) anhaltende Veränderungen der regionalen kortikalen Erregbarkeit. Die unterschiedlichen Effekte bei Stimulation mit Gleich-, Wechselstrom und Rauschen sind aus neurophysiologischer Sicht interessant und haben das Potential in der klinischen Neurologie und Neurorehabilitation bei Patienten eingesetzt zu werden sowie zu einem gemeinsamen Erklärungsmodell der verschiedenen Hirnstimulationsverfahren beizutragen. Unser Ziel ist es, die motorische Funktion bei gesunden Probanden optimal zu fördern, indem die basalen Stimulationsparameter 'Rauschen' und 'Oszillation' systematisch variiert und kombiniert werden. Durch die stochastische Optimierung dieser Stimulationsparameter anhand eines vordefinierten Messparameters motorischer Funktion (z.B. kortiko-muskuläre Kohärenz) und modellbasierter Stromdichteberechnungen (Finite- oder Kontur-Elemente) etablieren wir einen geschlossenen Regelkreis (tONS, transkranielle optimale Rausch Stimulation) zur Förderung motorischer Funktionen. Wir erwarten, dass tONS effizienter ist, als rein oszillatorische Stimulation oder Rauschstimulation in der spezifischen Modifizierung neuronaler Netzwerke (z.B. Geschwindigkeits- oder Genauigkeitssteigerung im Finger-Tapping). Zusätzlich wird eine navigierte Stimulationssoftware entwickelt, die sowohl einen präzisen als auch sicheren Einsatz im klinischen Kontext gewährleistet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen