Ein Ziel auf einem Bild ist ein Ausgangspunkt. Wir möchten wissen, welche Regionen und Netzwerke die Stimulation im individuellen Gehirn tatsächlich erreicht.
Zielort, Intensität und Zustand
Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen individueller Konnektivität, Stimulationsdosis und ausgelösten Reaktionen in kortikalen und entfernten Regionen. Dazu gehören das DLPFC–sgACC-Netzwerk und die Forschung zum orbitofrontalen Zugang zu frontolimbischen Schaltkreisen.
Wir entwickeln Routinen zur Personalisierung von TMS mit Neuronavigation, funktioneller MRT und Computermodellierung. Damit möchten wir Stimulationsziele präziser definieren, die individuell erforderliche Dosis bestimmen und untersuchen, wie der Zeitpunkt und der Gehirnzustand die Netzwerkantwort beeinflussen.
Mechanismen mit klinischer Forschung verbinden
Die Netzwerkantwort ist ein mechanistisches Maß. Ihr Wert für die Auswahl einer Behandlung muss gesondert anhand klinischer Ergebnisse geprüft werden. Unsere internationalen Kooperationen unterstützen diesen nächsten Schritt der Translation.
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Personalisierte Stimulation in der Depressionsforschung
Depression wird zunehmend als eine Störung verteilter Hirnnetzwerke und nicht als Funktionsstörung isolierter Hirnregionen verstanden. Unsere Forschung kombiniert MRT-gestützte Zielauswahl mit der Messung der BOLD-Antwort während der Stimulation, um besser zu verstehen, wie therapeutische Hirnstimulation Netzwerke der Emotionsregulation beeinflusst.
Mithilfe von interleaved TMS-fMRT untersuchen wir, wie klinisch relevante Stimulationsprotokolle wie die intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS) den dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) sowie dessen Interaktion mit tiefer gelegenen limbischen Regionen, einschließlich des subgenualen anterioren cingulären Kortex (sgACC), modulieren. Das langfristige Ziel besteht darin, die Personalisierung, Dosierung und das mechanistische Verständnis neuromodulatorischer Therapien zu verbessern.
Diese Forschung verbindet uns mit Stanford, der LMU München, Toronto und der Hong Kong Polytechnic University.
Vollständige iTBS-Protokolle im MRT
Interleaved TMS-fMRT ermöglicht es, die Hirnantwort während vollständiger iTBS-Sitzungen mit 600 Pulsen zu untersuchen. Zwei gemeinsame Arbeiten zeigen die methodische Umsetzung und vergleichen die Netzwerkantwort bei unterschiedlichen Intensitäten und Stimulationsorten.
Neural response during prefrontal theta burst stimulation: Interleaved TMS-fMRI of full iTBS protocols
Chang K-Y, Tik M et al.
Die Arbeit zeigt die Durchführbarkeit von interleaved TMS-fMRT während vollständiger iTBS-Protokolle.
Dose-Dependent Target Engagement of a Clinical Intermittent Theta Burst Stimulation Protocol: An Interleaved Transcranial Magnetic Stimulation–Functional Magnetic Resonance Imaging Study in Healthy People
Chang K-Y, Tik M et al.
Die Studie an gesunden Teilnehmenden vergleicht Stimulationsintensitäten und Zielorte, um die dosisabhängige Aktivierung von Netzwerken zu untersuchen.
Befunde zu individueller Dosis und Gehirnzustand
Zwei gemeinsame Studien mit dem Stanford Brain Stimulation Lab zeigen, warum der Zielort nur ein Teil der Frage ist. Die eine kartiert individuelle Dosis-Wirkungs-Muster; die andere untersucht, wie der Arbeitsgedächtniszustand präfrontale und entfernte Reaktionen verändert.
Concurrent TMS/fMRI reveals individual DLPFC dose-response pattern
Tik M et al.
Präfrontale BOLD-Antworten unterscheiden sich zwischen Personen über Stimulationsintensitäten hinweg, die relativ zur motorischen Schwelle festgelegt werden.
Chronometric TMS-fMRI of personalized left dorsolateral prefrontal target reveals state-dependency of subgenual anterior cingulate cortex effects
Grosshagauer S et al.
Eine Studie an gesunden Teilnehmenden untersucht, wie das Timing innerhalb einer Aufgabe präfrontale und entfernte Netzwerkantworten verändert.