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Neues zu Gehirnfunktionen und deren Vernetzung

Wie die einzelnen Areale im Gehirn vernetzt sind, ist von entscheidender Bedeutung für eine umfassende klinische Versorgung bei neurologischen Erkrankungen. Eine neue medizinische Bildgebungsmethode führt nun funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit nicht-bildgebenden Verfahren und biologischen Analysen des Gehirns zusammen.
Neues zu Gehirnfunktionen und deren Vernetzung
Das EU-finanzierte Projekt MIND (Modelling and inference on brain networks for diagnosis) entwickelte Modelle aus Daten von Patienten, die an Multipler Sklerose und Alzheimer-Demenz (AD) erkrankt waren und untersuchte auch die praktischen Grenzen dieser Methoden.

Daraus ging ein neuer Ansatz zur Analyse der funktionellen, strukturellen und morphologischen Konnektivität sowie Transkriptionsähnlichkeit bei der Genexpression hervor. Weiterhin wurden Techniken entwickelt, um Diagramme für funktionelle Konnektivität auszuwerten.

Die Diagnose von Autismus kann durch kombinierte fMRT-Daten verschiedener Aufnahmeorte verbessert werden. Zudem entwickelte das Projekt die Mustererkennung eines Neuroimaging-Softwareprogramms für prädiktive Modelle weiter, um Fehler bei der Diagnosestellung zu vermeiden.

Vor allem aber zeigte MIND, dass die Unterteilung der Hirnregionen von entscheidender Bedeutung ist, und Veränderungen dieser Karten die Ergebnisse enorm verzerren können.

Die Ruhezustandsfunktion betrifft insbesondere Bereiche mit stark ähnlicher Genexpression. Erste Ergebnisse assoziieren bestimmte Netzwerke mit bestimmten Genen. Mit der Entwicklung von Gen-Sets ließe sich die große Anzahl an Patienten, die üblicherweise für genomweite Assoziationsstudien benötigt werden, drastisch reduzieren. Die kognitive Leistung bei posttraumatischen Belastungsstörungen steht in engem Zusammenhang mit der genetischen Konstitution und Genexpression.

Prädiktive Modelle der Krankheitsentstehung könnten die klinische Diagnose von Alzheimer beschleunigen und zuverlässiger machen. Die Studie zeigte auch, dass eine langsame Gefäßreaktivität mit AD und geringfügiger kognitiver Störung in Zusammenhang steht. Zudem lässt sich der Beginn einer Schizophrenie genauer vorhersagen, wenn eine Gendeletion ursächlich ist.

Durch Kombination funktioneller Bildgebungs- und genetischer Methoden kann fMRT ein wichtiges klinisches Werkzeuge zur Früherkennung und Prognose neurologischer Störungen sein. Damit rückt die Präzisionsmedizin in der neurodegenerativen Forschung in greifbare Nähe, was wiederum Patienten zugute kommt, die frühzeitig behandelt werden können, insbesondere, wenn eine Veränderung der Lebensweise nötig ist.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Gehirnfunktion, neurologisch, fMRT, Gehirnnetze, Diagnose, Alzheimer
Datensatznummer: 188655 / Zuletzt geändert am: 2016-10-12
Bereich: Biologie, Medizin
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