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Es sollen in diesem Projekt spezielle Bildgebungsmethoden angewendet werden, wie der Magnetresonanztomografie (MRT), der Magnetresonanzspektroskopie (MRS), das Durchblutungs-MRT, die Elektroenzephalographie (EEG), sowie die Methode der kombinierten EEG und funktionellen MRT (EEG-fMRT) Messung. Da diese Bildgebungsmethoden auf unterschiedlichen Kontrastmechanismen beruhen, können unterschiedliche neurophysiologische (Entwicklungs-)Prozesse untersucht werden, die sich gegenseitig beeinflussen.
Die multimodale Bildgebung basiert somit auf der Kombination verschiedener Bildgebungsmethoden, die einen detaillierten Einblick in die Zusammenhänge neuronaler Prozesse erlauben, welche mittels einzelner Bildgebungsverfahren nur begrenzt untersucht werden können. So können mittels der EEG-fMRT Messung funktionelle neuronale Prozesse sowohl räumlich als auch zeitlich hoch aufgelöst werden. Speziell kann die Anwendung multimodaler Bildgebung dazu genutzt werden, um ein detailliertes klinisches Bild hinsichtlich einer (neuro-)radiologischen Diagnose zu erstellen. Zudem kann durch die multimodale Bildgebung eine Fülle von Informationen gesammelt werden, die zu einem besseren Verständnis grundlegender neurophysiologischer Prozessen führen könnten.
Dies ist die erste Studie, die mittels modernster MRS Technik die Verteilung von zentralen Botenstoffen, den sogenannten Neurotransmittern, im Gehirn Jugendlicher und Kinder untersuchen wird. Diese Botenstoffe sind an fundamentalen neurophysiologischen Prozessen beteiligt, um das Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung im Gehirn aufrecht zu erhalten. Es wird angenommen, dass eine anormale Verteilung dieser Botenstoffe für verschiedene klinische Störungen sowie Entwicklungsstörungen, wie der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Epilepsie, mitverantwortlich ist. In dieser Studie wollen wir die Veränderungen von Botenstoffen in Kindern, Jugendlichen, und Erwachsenen mit und ohne ADHS untersuchen. Zudem soll in diesen Gruppen untersucht werden, ob es einen Zusammenhang zwischen der Verteilung von Botenstoffen, Blutfluss, Hormonkonzentrationen, sowie der Interaktion zwischen EEG und fMRT gibt. Diese Messungen sollen während Ruhe sowie kognitiver Aufgaben durchgeführt werden. Speziell wird erwartet, dass die mittels EEG-fMRT gemessene Hirnaktivität vom Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung abhängt. Allerdings ist der genaue Zusammenhang zwischen Hirnströmen (EEG), Sauerstoffveränderungen (fMRT), und Botenstoffen (MRS) weder bei Kindern noch bei Erwachsenen untersucht worden. Wir hoffen deshalb, dass unsere Arbeit einen Beitrag dazu leisten kann, physiologische Hirnprozesse, sowie deren Regulation, während der Hirnentwicklung besser verstehen zu können.
Diese Arbeit wird durch Gelder vom Zürcher Zentrum für Integrative Humanphysiologie (ZIHP) finanziell unterstützt.