Nicht invasive Lokalisation von Hirnaktivität

Dieses Forschungsprojekt hat zum Ziel neue nichtinvasive Techniken zur Lokalisation von Hirnaktivität weiterzuentwickeln. Bei der funktionellen Magnetresonanz Tomographie werden elektromagnetische Pulse zur dreidimensionalen Darstellung von Hirnaktivität verwendet. Bei der Magnetoenzephalographie werden die Magnetfelder aktiver Neurone gemessen und die neuronale Aktivität wird damit auf der Hirnrinde lokalisiert. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist es, die im vorangegangenen Forschungsprojekt P12451Med erzielten Erkenntnisse zu erweitern und für die nichtinvasive Lokalisation essentieller Hirnareale bei Patienten zu nutzen. Dies ist wichtig um neurochirurgische Operationen so durchführen zu können, daß krankhaftes Gewebe wie Tumoren maximal entfernt werden können (Gefahr des erneuten Tumorwachstums bei nicht entferntem Restgewebe) ohne gleichzeitig wichtige Hirnareale zu zerstören, was zu bleibenden Ausfällen beim Patienten führen würde (z.B. Lähmungen). Ferner sind nichtinvasive Lokalisationsverfahren wichtig um risikobehaftete eingreifende Untersuchungstechniken im Rahmen der Sprachlokalisation zu ersetzen und sicherere Diagnosen und damit optimierte Behandlungsstrategien zu ermöglichen. Dementsprechend ist von dem beantragten Forschungsprojekt ein unmittelbarer Nutzen für Patienten sowie eine Kostenreduktion für das Gesundheitswesen (Ersatz kostenintensiver eingreifender Untersuchungstechniken) zu erwarten.

Die Ziele des Projekts betrafen die Verbesserung unblutiger (nicht invasiver) Diagnoseverfahren zur Lokalisation von Hirnaktivität. Bei der Ausführung von Bewegungen, beim Sprechen oder auch beim Erinnern ist es eine wesentliche Eigenschaft des menschlichen Gehirns, daß entscheidende Komponenten dieser Funktionen an eng umschriebenen Stellen (im Bereich weniger mm2) der Hirnrinde lokalisiert sind. Wird genau dieser Bereich des Gehirns geschädigt, so fällt die betreffende Funktion aus, obwohl alle anderen Hirnfunktionen noch voll intakt sind (z.B. Sprechunfähigkeit trotz normaler Beweglichkeit des Patienten). Bei Patienten mit Hirnerkrankungen muß die Lage dieser Funktionskomponenten individuell genau bekannt sein um Operationen planen zu können. Bisher werden hierfür häufig blutige (invasive) Diagnoseverfahren verwendet (z.B. elektrische Ableitungen von der Hirnrinde durch implantierte Elektroden). Anhand der Ergebnisse unseres Forschungsprojekts kann die Lage wichtiger Hirnareale nun besonders gut nicht invasiv, durch die Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (Erstellung von Hirnaktivitätsbildern durch Applikation von Magnetfeldern) und der Magnetoenzephalographie (Ableitung vom Gehirn produzierter Magnetfelder an der Kopfhaut), definiert werden. Die entwickelten Methoden befinden sich an der Medizinischen Universität Wien bereits im täglichen Einsatz.