Das kortikale Abbild der Tiefenhirnstimulation des superolateralen medialen Vorderhirnbündels

• Antragstellerin: Dr. Joana Pereira, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 510112977

Die tiefe Hirnstimulation ist eine etablierte Methode zur Behandlung neurologischer Bewegungsstörungen wie beispielsweise essentiellem Tremor, Dystonie oder der Parkinsonerkrankung. Seit einigen Jahren wird sie im Rahmen von Einzelfallentscheidungen oder klinischen Studien auch für die Behandlung schwerer therapieresistenter psychiatrischer Erkrankungen eingesetzt, darunter Depressionen und Zwangserkrankungen. Erste Studiendaten weisen auf einen rasch einsetzenden und robusten antidepressiven Effekt der Stimulation im superolateralen medialen Vorderhirnbündel (slMFB) hin. Der neurobiologische Wirkmechanismus ist jedoch bisher weitgehend unklar und insbesondere ist die elektrophysiologische kortikale Wirkung der tiefen Hirnstimulation an diesem speziellen Pfad noch nicht charakterisiert. Elektroenzephalographie (EEG) bietet sich hierfür als nicht-invasive Technik mit ausreichend guter räumlicher Abdeckung und sehr hoher zeitlicher Auflösung an und wurde bereits zur Untersuchung der Wirkung von Tiefenhirnstimulation bei unterschiedlichen neurologischen Erkrankungen eingesetzt. Eine bessere Charakterisierung der Auswirkungen der Tiefenhirnstimulation des slMFB auf die kortikalen Regionen und Netzwerke kann dazu beitragen, zukünftig bessere Stimulationsstrategien zu finden, welche individuell auf einzelne Patienten zugeschnitten sind. Darüber hinaus ermöglicht uns diese Charakterisierung, die funktionelle Rolle des slMFB in der menschlichen Emotionsregulation und in den belohnungsorientierten Systemen besser zu verstehen. Die Hauptziele dieses Vorhabens sind (1) Beschreibung der kortikalen Effekte von slMFB-Stimulation in einer chronischen Stimulationssituation und (2) Charakterisierung der Sensitivität von patientenspezifischen kortikalen Markern auf unterschiedliche Stimulationsparameter. Zu diesem Zweck wird die Antragstellerin das Vorhandensein stimulations-evozierter Potentiale als Ergebnis der slMFB-Stimulation bei einer niedrigen Frequenz untersuchen. Ebenso wird untersucht, ob es Korrelate im EEG-Spektralbereich (d.h. neuronale Oszillationen) zur slMFB-Stimulation bei der herkömmlichen hochfrequenten Stimulation gibt. Letzteres wird individuell für Patienten mit multivariaten Ansätzen durchgeführt. Zusätzlich werden auch die so genannten Wash-Out-Effekte nach dem Stimulationsende beschrieben. Schließlich soll durch leichte Variationen der Stimulationsparameter (z.B. unterschiedliche Amplituden oder Stimulationskontakte) untersucht werden, ob die gefundenen neuronalen Korrelate (z.B. evozierte kortikale Potentiale oder spektrale Leistungsdichte in bestimmten Frequenzbändern) sensitiv auf die aktuelle Stimulation reagieren. Diese Studie wird an Patienten durchgeführt, bei denen eine schwere therapieresistenten Depression oder eine Zwangsstörung diagnostiziert wurde und die seit mehr als einem Jahr mit slMFB-DBS behandelt werden.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle