Vorhersage des Post Stroke Delirs anhand von TMS-EEG

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Annerose Mengel
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566383634

Das Delir ist eine akute neuropsychiatrische Störung, die sich durch eine fluktuierende Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit, des Bewusstseins und der Wahrnehmung äußert. Etwa jeder vierte Schlaganfallpatient entwickelt innerhalb der ersten sieben Tage nach dem Ereignis ein Delir, wodurch es zu einer häufigen und schwerwiegenden Komplikation wird. Post-stroke Delir (PSD) ist mit erheblichen Folgen assoziiert, darunter kognitive Beeinträchtigungen, verlängerte Krankenhausaufenthalte und eine erhöhte Mortalität. Die Diagnostik des Delirs stützt sich derzeit auf klinische Screening-Tools wie die Intensive Care Delirium Screening Checklist (ICDSC) sowie die DSM-V-Kriterien zur Bestätigung der Diagnose. Objektive Biomarker zur Früherkennung existieren bislang nicht. Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) in Kombination mit Elektroenzephalographie (EEG) ist eine relativ neue Technik, die durch moderne, TMS-kompatible EEG-Verstärker ermöglicht wird. Diese Technologie minimiert TMS-induzierte Artefakte und erlaubt die direkte Untersuchung lokaler sowie weitreichender neurophysiologischer Veränderungen im Gehirn durch die Erfassung von TMS-evozierten Potenzialen und TMS-induzierten kortikalen Oszillationen. Unsere Arbeitsgruppe hat kürzlich eine Pilotstudie durchgeführt, in der Ruhe-EEG und TMS-EEG zur Abschätzung des Delirrisikos in der akuten Phase nach einem Schlaganfall eingesetzt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit einem erhöhten PSD-Risiko bereits vor dem Auftreten eines Delirs neurophysiologische Veränderungen aufweisen, die sich mittels Ruhe-EEG und TMS-EEG nachweisen lassen. Insbesondere eine verstärkte niederfrequente EEG Aktivität, eine reduzierte hochfrequente EEG Aktivität sowie eine verminderte spatio-temporale Komplexität der kortikalen Reaktivität und neuronale Netzwerkstörung im Sinne eines reduzierten pertubational complexity Index korrelieren signifikant mit der Entwicklung eines Delirs. Diese Anomalien könnten als prädiktive Biomarker dienen, um ein Delirium frühzeitig zu erkennen und dadurch gezielte präventive und therapeutische Maßnahmen zu ermöglichen. Unsere Pilotstudie wurde in der Fachzeitschrift Clinical Neurophysiology veröffentlicht und in einem Editorial von Prof. Marcello Massimini hervorgehoben. Aufgrund der begrenzten Stichprobengröße ist jedoch eine größere, prospektive Bestätigungsstudie erforderlich, um die Reproduzierbarkeit und klinische Anwendbarkeit dieser Befunde zu validieren. In der nächsten Projektphase werden wir weitere EEG- und TMS-EEG-Parameter analysieren und ein maschinelles Lernmodell entwickeln, das komplexe neurophysiologische Daten integriert und in der klinischen Routine anwendbar macht. Langfristig erwarten wir, dass dieses Projekt die Identifikation von PSD-gefährdeten Patienten verbessert und zur Optimierung von Präventions- und Behandlungsstrategien beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professorin Dr. Katharina Feil; Dr. Robert Fleischmann