Patrick Freund, University of Zürich, Zürich, Switzerland

MRI Veränderung im Rückenmark und Gehirn – Zeichen für funktionelle Erholung?

Gefördert in: 2014, 2015, 2016


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Problem: Die Veränderungen im Nervensystem, die einer funktionellen Erholung zugrunde liegen, sind nur unzureichend verstanden

Ansatz: Visualisierung von trainingsbedingten, strukturellen und funktionellen Veränderungen im Nervensystem mit Hilfe von MRI zur Entwicklung von MRI-Biomarkern

Ziel: a) MRI-Biomarker als Endpunkte bei klinischen Studien b) Grundlage für personalisierte und individuell spezifische Behandlung von Patienten mit Rückenmarksverletzung

 

Die funktionelle Erholung nach Rückenmarksverletzung ist begrenzt und der Großteil der Patienten muss mit schweren Einschränkungen leben. Rehabilitationstraining bringt zwar funktionelle Verbesserungen und ist auch mit einer deutlichen Verbesserung der Lebensqualität verbunden, die Veränderungen im Nervensystem, die einer funktionellen Erholung zugrunde liegen, sind aber nur unzureichend verstanden. Bisherige Meinung war, dass degenerative Veränderungen in Gehirn und Rückenmark oberhalb der Verletzung nur langsam (über Jahre) erfolgen würden und die Bedeutung für den Grad der Behinderung war unklar. Die Arbeitsgruppe konnte kürzlich mittels MRI zeigen, dass diese Veränderungen im Gehirn wie im Rückenmark relativ schnell erfolgen und nach einem spezifischen räumlichen und zeitlichen Muster fortschreiten.

Ziel des Projekt ist, Trainingsmethoden zu entwickeln, die bei chronisch rückenmarksverletzten Patienten wie auch Gesunden anwendbar sind, und trainingsbedingte, strukturelle und funktionelle Veränderungen im Nervensystem mit Hilfe von MRI zu untersuchen. Es will auch untersuchen, ob sich durch intensivere und gezieltere Rehabilitation der Abbau des sensomotorischen System verlangsamen lassen und damit eine bessere Erholung der Patienten erreicht werden kann.

Die strukturellen und funktionellen Veränderungen werden im Gehirn und Rückenmark bei Patienten und einer gesunden Kontrollgruppe mittels MRI über den Verlauf von drei Jahren analysiert. Beide Gruppen unterziehen sich dabei einem spezifischen und intensiven Bewegungstraining. Nachdem bei den Gesunden die Gehirnareale, die trainingsbedingt mit Veränderung reagieren, identifiziert wurden, wird das Trainingprotokoll für die rückenmarksverletzten Patienten entsprechend festgelegt. So lassen sich die anatomischen und mikrostrukturellen Änderungen im MRI mit der Quantität (Intensität, Frequenz, Dauer) und der Qualität der Trainingsaktivität in Beziehung setzen.

Neue MRI Bildgebung von dynamischen Veränderungen der Strukturen im Nervensystem kann trainingsbedingte Veränderungen aufzeigen und damit als Biomarker für Endpunkte bei klinischen Studien dienen. Außerdem kann auf dieser Grundlage die Behandlung von Patienten mit Rückenmarksverletzung spezifisch und individuell für den Patienten angepasst werden.