Erforschung der kausalen Rolle von Beta-Oszillationen in der Kognition mittels Tiefer Hirnstimulation

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jan Hirschmann
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453272523

Man geht davon aus, dass neuronale Beta-Oszillationen (13-35 Hz) in Basalganglien-Kortex-Schleifen für verschiedene kognitive Prozesse eine zentrale Bedeutung haben. Ob sie unsere Kognition allerdings kausal beeinflussen, bleibt aufgrund der überwiegend korrelativen Beweislage umstritten. Um diese Frage zu beantworten, sollen in diesem Projekt neuronale Oszillationen in Basalganglien-Kortex-Schleifen durch tiefe Hirnstimulation (THS) gezielt manipuliert werden. Dazu wird der Nucleus subthalamicus von Parkinson-Patienten, die ein THS-Implantat tragen, in Beta-Frequenz stimuliert. Kürzlich gesammelte Pilotdaten weisen darauf hin, dass die subkortikale Beta-Stimulation eine Modulation von kortikalen Arealen bewirkt, die mit dem STN verbunden sind. Diese Modulation sollte der Hypothese nach eine Veränderung von kognitiven Prozessen bewirken, welche durch Basalganglien-Kortex Schleifen gesteuert werden, wie zum Beispiel die Antwortunterdrückung.Zusammenfassend soll in diesem Projekt nicht nur Aktivität im Zielgebiet der THS moduliert werden, sondern es soll zusätzlich geklärt werden, inwiefern kortikale Oszillationen verändert werden und welche Auswirkungen diese Veränderung auf kognitives Verhalten hat. Es könnte potentiell wegweisend für den Einsatz von THS sein, um den Rhythmus in Basalganglien-Kortex schleifen gezielt zu beeinflussen und deren Einfluss auf kognitives Verhalten zu verstehen.Das Projekt besteht aus zwei Studien: Studie 1 soll zunächst in einer größeren Gruppe von Patienten untersuchen, ob Beta-THS kortikale Beta-Oszillationen verändert. In Studie 2 sollen anschließend die Auswirkungen einer solchen Veränderung auf die Antwortunterdrückung charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Markus Butz; Professor Dr. Alfons Schnitzler