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Neurochemical Imaging and Mapping of Excitatory and Inhibitory Neurometabolites in Adults with Autism Spectrum Disorder

Subject Area Clinical Psychiatry, Psychotherapy, Child and Adolescent Psychiatry
Term from 2014 to 2018
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 250092576
 
Final Report Year 2018

Final Report Abstract

Das Projekt hatte zum Ziel, die Hypothese einer inhibitorisch-exzitatorischen Dysbalance (I-E imbalance hypothesis) als Veränderung der glutamatergen und GABAergen Neurotransmission mittels MR-Spektroskopie (MEGA-PRESS) zu testen (Teilprojekt 1). Außerdem sollte eine Postprocessing- und Quantifizierungs-Pipeline für die absolute Quantifizierung von MEGA- PRESS-Spektren etabliert und MEGA-PRESS als spektroskopische Bildgebungssequenz (SI) implementiert werden (Teilprojekt 2). In Teilprojekt 1 zeigte sich eine signifikante Erhöhung des GABA-Signals im dorsolateralen Präfrontalkortex bei Erwachsenen mit ASD, was sich auch in einer negativen Korrelation mit der Empathiefähigkeit widerspiegelte. Außerdem fanden wir einen Zusammenhang zwischen glutamatergem Signal und Empathiefähigkeit im pregenualen anterioren Cingulum. Diese Veränderungen können als Hinweis auf eine inhibitorisch-exzitatorische Dysbalance bei Patienten mit ASD gewertet werden. In Teilprojekt 2 wurde die Postprocessing- und Quantifizierungs-Pipeline für die MEGA-PRESS Daten erfolgreich implementiert und für die Analyse der in Teilprojekt 1 erhobenen Daten angewendet. Dem geplanten Vorhaben, MEGA-PRESS als spektrosopische Bildgebungssequenz zu implementieren, kam die internationale MGH-Arbeitsgruppe zuvor und ein adäquater oder gar verbesserter Nachbau der MEGA-SI-Sequenz wäre mit den verfügbaren Mitteln nicht möglich gewesen. Daher wurde das Problem starker Signalverluste bei der MEGA-PRESS-Detektion schwach gekoppelter Resonanzen (z. B. von Laktat) angegangen und erfolgreich eine Single-Voxel-MEGA-sLASER-Sequenz implementiert, die diese Signalverluste erheblich reduziert. Diese verbesserte Editing-Sequenz soll in zukünftigen klinischen Projekten vor allem für die Detektion von GABA und Laktat verwendet werden. Die Ergebnisse aus Projekt 1 und die methodischen Fortschritte aus Projekt 2 finden aktuell Eingang in laufende, beantragte sowie geplante monozentrische und multizentrische Projekte.

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