Untersuchung der Beschaffenheit des direkten LGN-V5/MT-Signalwegs und seiner Bedeutung bei der Autismus-Spektrum-Störung

• Antragstellerin: Professorin Dr. Katharina von Kriegstein
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 570489486

Die visuellen Bahnen, die neben der primären Sehbahn bestehen, sind trotz ihrer potenziellen Bedeutung für menschliches Verhalten, noch wenig erforscht. Die LGN-V5/MT-Bahn umgeht den primären visuellen Kortex (V1), indem sie den Nucleus geniculatus lateralis (LGN) des Thalamus direkt mit dem extrastriaten visuellen Kortex V5/MT verbindet. Die LGN-V5/MT-Bahn spielt eine entscheidende Rolle bei der visuellen Bewegungsverarbeitung. Dies ist nicht nur für die Wahrnehmung sich bewegender Objekte, sondern auch für die menschliche Kommunikation von Bedeutung. So geben beispielsweise Gesichtsbewegungen Aufschluss über Emotionen und Sprache. Die Organisation der LGN-V5/MT-Bahn ist nicht geklärt. Unser Ziel ist es, das Verständnis der LGN-V5/MT-Bahn und ihrer möglichen Veränderungen bei Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) zu verbessern. ASD ist gekennzeichnet durch Einschränkungen bei der Kommunikation und der sozialen Interaktion, aber auch durch Schwierigkeiten bei der Verarbeitung visueller Bewegungen. Wir planen, die Beschaffenheit der direkten LGN-V5/MT-Bahn mit Hilfe von 7-Tesla funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und diffusionsgewichteter MRT (3-Tesla Connectom) zu untersuchen. Wir werden die magnozellulären und parvozellulären Teile des LGN (mLGN, pLGN) identifizieren und probabilistische Traktographie anwenden, um festzustellen, ob die direkte LGN-V5/MT-Bahn ihren Ursprung im mLGN, pLGN oder in beiden hat. Wir planen, die Stärke der Bahn mit dem Bewegungserkennungsverhalten in Verbindung zu bringen. Aufgrund der bekannten funktionellen Rolle von mLGN und V5/MT, gehen wir davon aus, dass die Bahn ihren Ursprung vor allem im mLGN hat und dass die Stärke der Verbindung von mLGN und V5/MT mit der Fähigkeit zur visuellen Bewegungserkennung zusammenhängt. Bei ASD gibt es zwei gegensätzliche Ansichten über Veränderungen der subkortikalen Sinnesbahnen. Die eine Sichtweise impliziert Veränderungen des magnozellulären Teils der visuellen Bahn. Die andere Sichtweise beinhaltet Veränderungen der Pulvinar-V5/MT-Bahn. Im Einklang mit der erstgenannten Sichtweise ergaben 7T-fMRI-Ergebnisse reduzierte Reaktionen im bilateralen mLGN bei Personen mit ASD auf Reize, die für den mLGN optimiert waren. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse planen wir, den mLGN-V5/MT-Trakt bei ASD auf strukturelle Veränderungen zu untersuchen, wobei wir die Hypothese aufstellen, dass es im mLGN-V5/MT-Trakt, nicht aber im pLGN-V5/MT-Trakt Veränderungen gibt. Wir werden auch die Annahme der alternativen Sichtweise testen, d.h., dass es bei ASD Veränderungen in der Pulvinar-V5/MT-Bahn gibt. Die geplante Forschung stellt einen innovativen Ansatz dar, die Beschaffenheit der LGN-V5/MT-Bahn aufzudecken. Durch den Einsatz fortschrittlicher Techniken könnte unsere Studie zudem wichtige Erkenntnisse für unser Verständnis der sensorischen Verarbeitung, einschließlich der Bewegungswahrnehmung, und der möglichen Veränderung der LGN-V5/MT-Bahn bei ASD liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Christa Müller-Axt