Auswirkung zweier neuer rTMS-Protokolle auf das neuronale Aktivitätsniveau und die funktionielle Konnektivität zwischen Gehirnarealen: Messung mittels interleaved TMS-ASL-Bildgebung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Axel Thielscher, Ph.D.
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 33176922

Bei der repetitiven Transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) verändern mehrere hundert rasch aufeinander folgende Magnetpulse das Aktivitätsniveau der kortikalen Neurone, die sich unterhalb der Magnetspule befinden oder die in Arealen liegen, welche mit dem stimulierten Bereich konnektiv verbunden sind (z.B. Speer et al., 2003, Rounis et al., 2005). Diese Änderungen bleiben auch nach der Stimulation für einige Zeit erhalten. In der hier beantragten Studie wird in einem Prä-Post-Design untersucht, inwieweit zwei neue rTMS-Protokolle (Huang et al., 2005) a) den korikalen Blutfluß im stimulierten Gehirnbereich und in konnektierten Arealen modulieren und b) inwieweit sich dabei die Stärke der funktionalen Konnektivität zwischen dem Zielareal und den verbundenen Arealen ändert. Dazu wird ASL-MR-Bildgebung (ASL: arterial spin labeling) eingesetzt, welche sowohl die Messung des regionalen Blutflusses als auch des BOLD (blood oxygen level dependency)-Signals erlaubt. Änderungen im regionalen Blutfluss zwischen der Prä- und Postphase sind ein Korrelat für die Modulation des neuronalen Aktivitätsniveaus durch die rTMS-Protokolle. Änderungen in der funktionalen Konnektivität werden erfasst, indem ein Teil der Bildgebung als kombinierte TMS-ASL-Messung ausgeführt wird: Über dem Zielareal werden TMS-Testpulse ausgelöst und die BOLD-Antwort in konnektierten Arealen mit Hilfe der ASL-Messung erfasst. Änderungen des BOLD-Signals von der Prä- zur Postmessung sind ein Korrelat für die Modulation der funktionalen Konnektivität.

• DFG Programme: Research Grants