Neue Verfahren zur Auswertung hochdimensionaler Ergebnisse von Konnektivitätsuntersuchungen des Gehirns

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Carolin Ligges; Professor Dr. Herbert Witte
• Fachliche Zuordnung: Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 282098402

Es werden neue Verfahrenskonzepte zur Auswertung hochdimensionaler Ergebnisse von Konnektivitätsuntersuchungen des Gehirns vorgeschlagen, wobei diese Untersuchungen mit der zeitvarianten PDC (partial directed coherence) durchgeführt werden. Die Verfahrensentwicklungen betreffen drei Methodenbereiche.(1) Zeitvariante PDC-Untersuchungen führen zu einer hochdimensionalen Ergebnisdatenstruktur, so dass die weitere Analyse mit einer Dimensionsreduktion verbunden werden muss. Diese Datenstruktur kann als Tensor angesehen und mittels Tensorzerlegung weiterverarbeitet werden. Es werden deshalb Verfahrensentwicklungen vorgeschlagen, die eine Tensorzerlegung einbeziehen, um über die damit verbundene Neustrukturierung der PDC-Ergebnisse zeitvariante Konnektivitätsveränderungen besser analysieren zu können.(2) Für einen definierten Frequenzbereich können die zeitvarianten PDC-Ergebnisse als Sequenz von Graphen betrachtet werden. Für deren Analyse sollen Verfahren entwickelt werden, die eine Zerlegung von Graphensequenzen in Sequenzen induzierter Teilgraphen ermöglichen, um eine verbesserte Analyse von topologischen Veränderungen relevanter Netzwerkregionen zu erreichen. (3) Um die Auswirkung fehlender Daten auf die Analyseergebnisse (Ausfall von Elektroden) zu minimieren, werden Imputationskonzepte für die Tensorzerlegung und die graphentheoretische Analyse entwickelt.Die neuen Verfahren werden für Konnektivitätsuntersuchungen auf der Grundlage von EEG-Daten angewandt. Die Studie zielt auf die Objektivierung des Therapieerfolgs der Lese-Rechtschreibstörung bei Kindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen