Identifikation von Hirnarealen und neuronalen Netzwerken, die für die Kodierung von Schmerz, Hyperalgesie, Schmerzkontrollfunktion und vegetativer Innervation verantwortlich sind, mit Hilfe von VLBM (voxel-based lesion-behavior (network) mapping) Untersuchungen an akuten Schlaganfallpatienten

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Bernhard Baier; Professor Dr. Frank Birklein; Professor Dr.-Ing. Muthuraman Muthuraman, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406246813

Diejenigen Hirnareale, die im Zusammenhang mit der Kodierung von Schmerz, Hyperalgesie, Schmerzkontrolle und vegetativer Kontrolle stehen, sind noch unzureichend charakterisiert. Dies liegt unter anderem daran, dass die Ergebnisse funktioneller MRT Studien in den letzten Jahren relativiert wurden, weil die Spezifizität der Ergebnisse aufgrund der unnatürlich hohen Salienz der kurz dauernden Schmerzreize unklar ist. Dieses Problem stellt sich nicht, wenn Patienten mit akuten fokalen Hirnläsionen nach Schlaganfällen (n=200) bezüglich ihres sensorischen und vegetativen stabilen Phänotyps mit Hilfe psychophysischer Untersuchungen quantitativ charakterisiert werden und dieses Verhalten statistisch mit Hilfe der VLBM (voxel-based lesion-behavior mapping) mit den fokalen Hirnläsionen in Relation gesetzt wird. Da Schmerz, Hyperalgesie und Schmerzkontrolle komplexes Verhalten darstellen, bei dem vermutlich mehrere Hirnareale beteiligt sind, werden wir zusätzlich zur klassischen VLBM diejenigen Netzwerke identifizieren, die von den fokalen Läsionen (als „seeds“) individueller Patienten beeinflusst werden (behavior – brain network mapping). Dies geschieht im wesentlichen mit Hilfe von resting state fMRIs Gesunder aus dem Mainzer Teil des „AgeBrain Projekts“. Im Anschluss werden diese Ergebnisse gemittelt, so dass die Beeinflussung von Netzwerken einem Phänotyp zugeordnet werden kann. Wir erwarten vor allem bei komplexem Verhalten wie Schmerzhemmung oder Hyperalgesie signifikantere Ergebnisse als wenn wir ausschließlich fokale Hirnläsionen untersuchten. Zusätzlich zu den strukturellen MRIs werden wir resting state fMRIs registrieren und die Veränderung bekannter Netzwerke (z.B. sensorisch-motorisches Netzwerk) bei einem bestimmten Phänotyp bei fokalen Hirnläsionen untersuchen. Am Ende der Förderperiode werden wir definitiv beantworten können, welche Hirnstrukturen und die dadurch beeinflussten Netzwerke für die Wahrnehmung von Schmerz und Hyperalgesie, die Ausübung von Schmerzkontrolle und die Kontrolle der sympathischen Funktion verantwortlich sind. Die Ergebnisse werden aber auch der Vorbereitung einer Längsschnittuntersuchung dienen, die in einem möglichen zweiten Projektteil die Voraussetzungen für die Entwicklung von chronischem Post-Schlaganfallschmerzen untersuchen würde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Violeta Dimova, Ph.D.