Oberflächen Elektroenzephalogramm-Analyse zur Bestimmung des prädiktiven Werts pathologischer Hochfrequenzoszillationen bei Kindern mit Epilepsie

• Antragstellerin: Dr. Margarita Maltseva
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530582215

Innovative Forschung hat zu erheblichen Fortschritten in der Epilepsiediagnostik geführt. Eine Epilepsiediagnose erfordert entweder das Auftreten von wiederkehrenden Anfällen oder beweisende Merkmale in einer Untersuchung namens Elektroenzephalogramm (EEG), die die elektrische Hirnaktivität misst. Wiederkehrende Anfälle führen zu Beeinträchtigungen, wie kognitivem Abbau und psychischen Begleiterkrankungen. Kinder mit erworbener Hirnschädigung, z. B. durch einen Schlaganfall oder Sauerstoffmangel während der Geburt, haben ein erhöhtes Risiko, im Verlauf eine Epilepsie zu entwickeln. Ein neuartiges EEG-Merkmal, sogenannte Hochfrequenzoszillationen (HFOs), wurde als Marker für Epilepsie erforscht. Diese oszillierende Hirnaktivität tritt im Bereich der höchsten Frequenzen auf und kann, bedingt durch die Schädelstruktur, besonders gut bei Kindern dargestellt werden. Die derzeit in der klinischen Routine verwendeten Marker können auch bei fehlenden epileptischen Anfällen reichlich im EEG vorhanden sein. Die Entwicklung eines präziseren EEG-Markers ist daher entscheidend, um Therapien individuell anpassen zu können, invasive Diagnostik zu vermeiden und somit die Lebensqualität der Patient*innen zu verbessern. Die Ergebnisse meines letzten Walter-Benjamin-Antrags zeigen, dass HFOs im nicht-invasiven oberflächen-EEG mit epileptischer Krankheitsschwere bei Neugeborenen sowie bei Kindern verschiedenen Alters korrelieren. Es wurden jedoch auch folgende Hürden identifiziert, die die Übertragung von wissenschaftlicher Anwendung in den klinischen Alltag verhindern: 1. Die visuelle Detektion von HFOs ist extrem zeitaufwendig und dauert etwa 2 Stunden pro 10 Minuten EEG-Aufzeichnung. 2. HFOs können auch bei gesunden Personen auftreten, z. B. während der Gedächtnisverarbeitung und unabhängig von einer Epilepsiediagnose, eine klare Unterscheidung zwischen gesunden und epileptischen HFOs ist bisher nicht möglich. In meinem neuen Vorhaben möchte ich untersuchen, ob HFOs eine Vorhersage ermöglichen, wer eine Epilepsie entwickeln wird. Ich plane dafür zwei Patientengruppen mit unterschiedlichen Hirnverletzungen zu untersuchen. Um die oben genannten Hürden zu überwinden, möchte ich eine verbesserte Detektionsmethode verwenden, die wir im vergangenen Jahr entwickelt haben. Dies wird meine Analysen zu beschleunigen und die Effizienz steigern. Außerdem möchte ich die Detektion weiter verbessern, indem ich Kriterien definiere, um zwischen gesunden und epileptischen HFOs zu unterscheiden. Die Etablierung eines zuverlässigen EEG-Markers würde die klinische Praxis in der Neurologie revolutionieren und Präzisionsmedizin für alle von Anfällen betroffenen Personen ermöglichen. Wenn wir Behandlungen entwickeln wollen, die weitere Schäden an Gehirnzellen durch Epilepsie verhindern, ist es zunächst notwendig, aufkommende epileptische Aktivität erkennen zu können.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeberin: Professorin Dr. Julia Jacobs-LeVan