fMRT & GABA Spektroskopie D. G. Norris

Die Forschungsaktivitäten von Prof. Dr. David Norris fokussieren sich auf drei Hauptgebiete:

1. Methodenentwicklung für Neurobildgebung

Hier konzentriert sich die Forschungsgruppe hauptsächlich auf simultane Mehrschicht-Bildgebungstechniken, die es ermöglichen, die Datenakquisition substantiell zu beschleunigen und in manchen Situationen gleichzeitig die spezifische Absorptionsrate (SAR) während einer Untersuchung zu reduzieren. Ein Beispiel hierfür ist die Turbo Spin-Echo (TSE) – Methode, die für Standard-Feldstärken bereits weit verbreitet ist, für welche bislang bei 7T die hohe deponierte Energie problematisch war. Die Abbildung zeigt ein TSE-Bild, welches bei 7T in zwei Minuten bei 80% des maximal erlaubten SAR-Wertes erzeugt wurde. Für die Aufnahme eines entsprechenden Bildes unter Verwendung von Standardtechniken bei 100% werden 6,5 Minuten benötigt.

2. Laminare Auflösung funktioneller MRT

Eine Verbesserung der isotropen räumlichen Auflösung von fMRT bis auf 1mm isotrop ermöglicht es, die Aktivierung nicht nur auf der Ebene der Hirnregionen zu erkunden, sondern auch als Funktion der Tiefe innerhalb der grauen Substanz zu betrachten. Histologisch gibt es insgesamt sechs Schichten innerhalb der grauen Substanz, welche unterschiedliche Funktionen und Zusammenhangsmuster aufweisen. Als Beispiel wurde der primäre visuelle Kortex unter zwei verschiedenen Bedingungen untersucht: ein illusorisches Dreieck war zu sehen bzw. im zweiten Fall nicht zu sehen. In beiden Fällen ist der visuelle Input identisch, aber wenn die Illusion zu sehen ist, gibt es eine erhöhte Aktivität in den unteren chichten, welche mit Input aus höheren visuellen Bereichen korrespondiert.

3. GABA Spectroskopie

Gamma - Aminobuttersäure (GABA) ist der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter im Gehirn und mittels MRT-Protonenresonanzspektroskopie nachweisbar. Das Signal ist jedoch schwach und wird durch die Signale anderer Metabolite überlagert. Die Arbeitsgruppe von David Norris hat Techniken für die 7-Tesla MRT-Spektroskopie implementiert, mit denen dieses Signal detektiert werden kann. Es konnte gezeigt werden, dass das tonische Niveau von GABA in Hirnregionen, die mit der Gedächtnisbildung assoziiert sind, ein Indikator für die Gedächtnisleistung ist.

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