Kombinierte cerebrale und spinale funktionelle Bildgebung bei amyotropher Lateralsklerose

• Antragsteller: Dr. Robert Schulz
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566776152

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine fortschreitende, neurodegenerative Erkrankung, die hauptsächlich die Motoneurone des Großhirns, des Hirnstamms und des Rückenmarks betrifft. Bildgebende Untersuchungen haben sich bislang vor allem mit Veränderungen von funktionellen und strukturellen Netzwerken im Gehirn befasst, und diese mit Daten zu klinischen Symptomen und Krankheitsprogression in Beziehung gesetzt. Das Rückenmark und die dort lokalisierten zweiten Motoneurone haben sich bislang aufgrund von technischer Limitationen insbesondere funktioneller MRT-Untersuchungen entzogen. Technische Neuerungen erlauben nunmehr, gleichzeitig cerebrale und spinale aufgabenbezogene Aktivierungen zu messen, und so auch kortikospinale Kopplung bei motorischen Aufgaben zu untersuchen. Unter Einschluss von Patient:innen mit ALS und gesunden Kontrollproband:innen und Nutzung von kombiniertem kortikospinalen funktionellen MRT während einer einfachen motorischen Aufgabe mit der oberen Extremität ist es das Ziel dieses Projektes, Veränderungen der spinalen Aktivierung sowie der funktionellen Kopplung mit übergeordneten cerebralen motorischen Schlüsselarealen wie dem primären Motorkortex bei ALS Patient:innen systematisch zu untersuchen. Die Schwerpunkte der Analysen fokussieren auf den Vergleich von spinaler Aktivierung und kortikospinaler Kopplung zwischen ALS-Patient:innen und gesunden Proband:innen, auf die Analyse der genauen Topographie von spinaler Aktivierung und Kopplung, auf die Integration von strukturellen Eigenschaften von wichtigen motorischen Netzwerken und Bahnen, wie dem Kortikospinaltrakt, auf die Integration von elektrophysiologischen Marker spinaler Neurodegeneration, auf die Analyse von Veränderung von spinaler Aktivierung und Kopplung über die ersten 12 Monate der Studie sowie schließlich auf die Untersuchung der Beziehung zwischen spinaler Aktivierung und Kopplung und der Variabilität in klinischen Symptomen und der Krankheitsprogression über zwei Jahre. Diese Studie kann durch ihren multimodalen Ansatz aus innovativer funktioneller und struktureller Bildgebung des motorischen Systems vom Kortex bis zum spinalen zweiten Motoneuron, kombiniert mit Elektrophysiologie und aussagekräftigen klinischen Daten von Patient:innen über 2 Jahre dazu beitragen, eine relevante Wissenslücke auf dem Gebiet der bildgebenden ALS-Forschung zu schließen, und helfen, neue bildgebungsbasierte Biomarker zu entwickeln, um Variabilität in Phänotyp und Krankheitsprogression besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen