Perioperative Anpassungen funktioneller Gehirnnetzwerke

Die Hirnfunktion beruht auf der Integrität funktioneller Hirnnetze. Beeinträchtigungen funktioneller Hirnnetzwerke manifestieren sich in neurologischen Defiziten.
In unserer klinischen Routine verwenden wir bereits hochauflösende, kontrastverstärkte, perfusions- und diffusionsbasierte sowie aufgabenbezogene Magnetresonanztomographie, um strukturelle und funktionelle Korrelate neurologischer Defizite zu beschreiben. Messungen der spontanen Aktivität im Ruhezustand zur Beschreibung funktioneller Hirnnetzwerke fehlen bisher. Obwohl sie heute die einzige Technik zur Beschreibung funktioneller Hirnnetzwerke darstellen.
In den letzten Jahren hat die funktionelle Bildgebung des Gehirns im Ruhezustand für klinische Anwendungen bei Krankheiten wie Autismus, Schizophrenie, Alzheimer oder Parkinson an Bedeutung gewonnen (Fox und Greicius et al. 2010). So konnte z.B. beim ADHS-Syndrom eine verminderte funktionelle Konnektivität von ACC (anteriorer cingulärer Cortex) und PCC (posteriorer cingulärer Cortex) beschrieben werden (Castellanos et al. 2008). Die Relevanz dieser Technik als objektive diagnostische Messung ist Gegenstand der Forschung.
Eine weitere zukünftige Anwendung ist die Abgrenzung eloquenter Hirnareale für die neurochirurgische Führung. Bislang wird die aufgabenbasierte fMRI zur Abgrenzung dieser - oft individuell oder pathologisch verlagerten - Hirnareale eingesetzt (Petrella et al. 2006). Bei bewusstlosen, beeinträchtigten oder pädiatrischen Patienten sind aufgabenbasierte Ansätze jedoch begrenzt. Wir testen hier die Relevanz von Hirnnetzwerken im Ruhezustand für die Abgrenzung von ansonsten verborgenen eloquenten Hirnnetzwerken (Nandakumar et al. 2019).

Perioperative Adaptions of Functional Brain Networks

Brainfunction is based on the integrity of functional brain networks. Impairements of functional brain networks manifest in neurological deficits.
During our clinical routine we already use high resolution, contrast enhanced, perfusion- and diffusion based as well as task based magnet resonance imaging to delineate structural and functional correlates of neurological deficits. Measurements of spontanous activity at rest to delineate functional brain networks are missing so far. Though they now state a the only technique to delineate functional brain networks.
During recent years resting state functional brain imaging gained importance for clinical applications in diseases like Autism, Schizophrenia, Alzheimer or Parkinson’s (Fox and Greicius et al. 2010). E g. in ADHS-Syndrom decreased functional connectivity of ACC (anterior cingulate cortex) and PCC (posterior cingulate cortex) could be described (Castellanos et al. 2008). The relevance of this technique as an objective diagnostic measurement is object of research.
Another future application is the delineation of eloquent brain areas for neurosurgical guidance. Up to date tasked based fMRI is used to delineate these - often individual or pathological relocated - brain areas (Petrella et al. 2006). In unconscious, impaired or pediatric patients task based approaches are limited. We here test for the relevance of resting state brain networks for the delineation of otherwise concealed eloquent brain networks (Nandakumar et al. 2019).