Untersuchungen zur nicht-invasiven elektrischen Hirnstimulation mittels multipler Elektrodenpaare.

• Antragsteller: Dr. Clemens Neudorfer
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398582609

Aufgrund des hohen Bedarfs an alternativen Therapieverfahren in der Behandlung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen hat die nicht-invasive Stimulation tiefer Hirnareale innerhalb der letzten Jahre erheblich an Bedeutung gewonnen. Aktuell etablierte Verfahren weisen jedoch erhebliche Nachteile auf, welche einen weitreichenden Einsatz aktuell nicht zulassen. Die Applikation von elektrischem Strom mittels multipler Elektrodenpaare stellt eine vielversprechende Alternative dar. Ähnlich der konventionellen transkraniellen elektrischen Stimulation werden hier elektrische Wechselstrom Felder zur Stimulation neuronaler Strukturen erzeugt; die Verwendung multipler Elektrodenpaare erlaubt jedoch die gezielte Stimulation tiefer Hirnstrukturen im Bereich sich überlappender elektrischer Felder. Zur Reduktion der Ladungsdichte im Bereich der Schädeloberfläche erfolgt darüber hinaus die Applikation elektrischen Stroms im kilohertz-Frequenzbereich; die effektive Ladung, welche gezielt Neuronenpopulationen rekrutiert, ergibt sich aus konstruktiver und destruktiver Interferenz sich überlagernder elektrischer Felder. Die neuronalen Mechanismen, welche aktuellen Stimulationsparadigmen zugrunde liegen sind bisher jedoch unerforscht. Im Rahmen des geplanten Forschungsaufenthaltes an der Division of Neurosurgery am Toronto Western Hospital, (University of Toronto, Toronto, Ontario, Kanada) soll ein tieferes Verständnis der Mechanismen gewonnen werden, welche der Interferenz-Stimulation im kilohertz- Frequenzbereich zugrunde liegen. Da die Stimulationsparadigmen bisher noch nicht am Menschen getestet wurden soll zunächst ein Mausmodell etabliert werden um die Sicherheit und Effektivität der neuartigen Methode zu untersuchen. Im Rahmen dessen sollen etablierte immunhistochemische und elektrophysiologische Verfahren erlernt und eingesetzt werden. Ziel ist es hierbei ein besseres Verständnis der Rekrutierung auf neuronaler Ebene zu gewinnen und dieses Wissen auf die Entwicklung effektiverer Stimulationsparadigmen zu übertragen, welche eine Umsetzung der Stimulationsverfahren auf den Menschen erleichtern soll.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Andres Lozano, Ph.D.