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01.12.2021

Paper of the Month 11/2021

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A Unified Functional Network Target for Deep Brain Stimulation in Obsessive-Compulsive Disorder.

Ningfei Li
Ningfei Li
Barbara Hollunder
Barbara Hollunder
Dr. med. Andreas Horn, PhD
Dr. med. Andreas Horn, PhD

Li N*, Hollunder B*, Baldermann JC, Kibleur A, Treu S, Akram H, Al-Fatly B, Strange BA, Barcia JA, Zrinzo L, Joyce EM, Chabardes S, Visser-Vandewalle V, Polosan M, Kuhn J, Kühn AA, Horn A.
Biol Psychiatry. 2021 Nov 15;90(10):701-713. doi: 10.1016/j.biopsych.2021.04.006. Epub 2021 Apr 20.
PMID: 34134839
*equal contribution

Die Zwangserkrankung zählt mit zu den häufigsten psychischen Störungsbildern und führt seitens der Betroffenen oftmals zu erheblichen Funktionseinbußen. Die Hauptsymptomatik findet in Form von unerwünschten Gedanken und einem Drang zur Ausführung von Handlungen Ausdruck, welche wiederholt auftreten und der willentlichen Kontrolle schwer zugänglich sind. Diese Krankheitszeichen gehen mit einem Ungleichgewicht im Aktivierungsmuster frontostriataler Netzwerke des Gehirns einher.

In seltenen Fällen mit schwerwiegendem Krankheitsverlauf wird die Effektivität der tiefen Hirnstimulation als mögliche Behandlungsalternative zu non-invasiven Therapieansätzen untersucht. Mittels feiner Elektroden, welche neurochirurgisch in subkortikale Hirnstrukturen –wie etwa in die interne Kapsel oder den subthalamischen Kern– implantiert werden, können elektrische Signale von geringer Intensität abgegeben werden. Dadurch wird der Ausgleich aberranter Hirnaktivität in gestörten Netzwerken ermöglicht. Der therapeutische Stimulationseffekt ist dabei in hohem Maße abhängig von der präzisen Elektrodenplatzierung im anatomischen Zielgebiet. Über das Zielgebiet mit höchster klinischer Effektivität herrscht allerdings noch Unklarheit.

In unserer Studie gelang es uns nun ein funktionelles Netzwerk zu identifizieren, welches mit maximaler Reduktion der Hauptsymptomatik einer Zwangserkrankung assoziiert war. Dafür untersuchten wir den Stimulationseffekt auf funktionelle neuronale Netzwerke anhand retrospektiver Daten von 50 Patient*innen, die an einem von vier internationalen Zentren operiert worden waren. Interessanterweise zeigten sich robuste Überlappungen im Muster therapeutischer Elektroden-Konnektivität im gesamten Gehirn über die Zentren Köln, Grenoble, London und Madrid hinweg. Dieser Zusammenhang erwies sich auch als unabhängig davon, über welches von zwei verschiedenen stereotaktischen Zielgebieten die Stimulation administriert wurde. Dieser Befund ist besonders bedeutsam, da das identifizierte Netzwerk zukünftig als Zielgebiets-übergreifender Marker effektiver Elektrodenplatzierung dienen könnte.

Ningfei Li ist PhD-Student der Medizinischen Neurowissenschaften in der Sektion für Bewegungsstörungen und Neuromodulation der Klinik für Neurologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin am Campus Mitte. Seine wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen in der Methodenentwicklung und der Analyse von Bildgebungsdaten wie der diffusionsgewichteten Fasertraktographie.

Barbara Hollunder promoviert in der Sektion für Bewegungsstörungen und Neuromodulation der Klinik für Neurologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin am Campus Mitte. Zudem ist sie Stipendiatin des Einstein Center for Neurosciences und PhD-Fellow an der Berlin School of Mind and Brain. Ihre wissenschaftliche Arbeit widmet sich der Untersuchung von neuronalen Netzwerkeffekten therapeutischer Neuromodulation mittels struktureller und funktioneller Bildgebung.

Dr. med. Andreas Horn, PhD ist Gruppenleiter in der Sektion für Bewegungsstörungen und Neuromodulation der Klinik für Neurologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin am Campus Mitte. Zusätzlich forscht er an zwei Lehrkrankenhäusern der Harvard Medical School, dem Massachusetts General Hospital und Brigham & Women’s Hospital in Boston, USA. Seine Gruppe mit Sitz in Berlin und Boston erforscht den Einfluss von Neuromodulation auf Netzwerke des menschlichen Gehirns.

 

Die Veröffentlichung des Monats wird jeden Monat von den Direktoren des CSB aus den Veröffentlichungen des CSB und der Klinik für Neurologie der Charité ausgewählt.

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Dr. rer. medic. Lucia Kerti

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