In Richtung netzwerkbasierter Hirnstimulation

Bei der Tiefenhirnstimulation (THS) hat sich ein Paradigmenwechsel von der Untersuchung lokalisierter therapeutischer Effekte (z.B. Beziehung zwischen Elektrodenplatzierung und klinischer Symptomverbesserung) hin zur Analyse der Auswirkungen der THS auf globale Gehirnnetzwerke vollzogen (Beziehung zwischen Konnektivitätsprofil von THS-Elektroden und klinischem Ergebnis). In einer kürzlich durchgeführten Studie konnten wir zeigen, dass der Konnektivitäts-Fingerabdruck von THS-Elektroden dazu verwendet werden kann, das klinische Ergebnis von Parkinson-Patienten über Kohorten und THS-Zentren hinweg akkurat vorherzusagen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen könnte die THS-Elektrodenkonnektivität in Zukunft den Weg zu einer patientenspezifischen THS ebnen, die auf das Konnektivitätsprofil eines bestimmten Patienten zugeschnitten ist. Wenn der Ansatz noch weiter validiert und verfeinert wird, könnte Gehirn-Konnektivität eines Tages Informationen sowohl für die chirurgische Planung als auch die postoperative THS-Programmierung beisteuern. Als erster Baustein zielt der vorliegende Antrag darauf ab, i) das Wissen und die Methodik zur Etablierung des Konzepts der netzwerkbasierten THS zu festigen, ii) die Erkenntnisse vom Parkinson Syndrom auf andere Krankheiten zu übertragen und iii) die Ergebnisse in die klinische Praxis zu überführen. Im Einzelnen zielt der Vorschlag darauf ab, die Symptomspezifität von Konnektivitätsprofilen, die Übertragbarkeit der Konnektivitätsbefunden über Stimulationszielgebiete hinweg und die Anwendbarkeit des Konzepts in einzelnen Patienten zu demonstrieren. Ein zweiter Grund, der das Konzept der netzwerkbasierten THS attraktiv macht, ist ihr Potenzial, nicht-invasive Behandlungsziele zu bestimmen. Die optimalen Konnektivitätsprofile effektiver THS-Elektroden zur Behandlung einer bestimmten Erkrankung enthalten kortikale Profile, die nicht-invasive Ziele für die transkranielle Magnetstimulation (TMS) oder die multifokale transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) direkt informieren könnten. Tatsächlich konnten wir diesen Zusammenhang in einer kürzlich durchgeführten Studie für TMS zur Behandlung von Depression prospektiv validieren. Als zweiter Baustein zielt der vorliegende Antrag darauf ab, auf diese Ergebnisse aufzubauen und den Ansatz auf eine nicht-invasive Behandlung für das idiopathische Parkinson-Syndrom zu übertragen. Im Erfolgsfall wird das vorgeschlagene Forschungsprogramm einen starken Einfluss auf das Gebiet der Neuromodulation haben und erste Schritte zur Umsetzung des Konzepts in die klinische Praxis beinhalten.

DFG-Verfahren Emmy Noether-Nachwuchsgruppen