TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Ein automatisiertes System zur Lokalisierung der Effekte der transkraniellen Magnetstimulation


Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Informatik und Automatisierung
Förderkategorie
DFG
Zeitraum
2021 - 2023
Drittmittelgeber
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Bewilligungssumme, Auftragssumme
251.252,00 €

Abstract:

Transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine nicht-invasiveTechnik zur Modulation motorischer und kognitiver Funktionen im Gehirn und zur Beschreibung von Struktur-Funktionsbeziehungen. Bisherige Studien variieren erheblich bezüglich der beobachteten Effekte und klinischen Ergebnisse, was auf ein komplexes Zusammenspiel von interindividuellen funktionell-anatomischen Unterschieden und der variablen Dynamik neuronaler Netzwerke zurückzuführen ist. Es gibt umfangreiche experimentelle und numerische Untersuchungen, wie TMS die Dynamik neuronaler Schaltkreise beeinflusst. Eine entscheidende Voraussetzung für die Validierung solcher Modelle ist die Kenntnis der effektiv stimulierten kortikalen Areale. Dennoch bleibt es schwierig, die physiologischen oder verhaltensbedingten Effekten zugrundeliegenden Strukturen zu identifizieren. Dies erschwert das Verständnis des Stimulationsmechanismu$, die Interpretation der Effekte und die Planung effektiver Stimulationsprotokolle. Der von uns entwickelte Modellansatz kombiniert mehrere Stimulationsexperimente mit unterschiedlichen Spulenpositionen und/oder -ausrichtungen, unter der Annahme, dass am Ort der Aktivierung die Beziehung zwischen elektrischen Feldern und motorisch evozierten Potentialen über die experimentellen Bedingungen stabil ist. Unsere Methode hat eng umgrenzte neuronale Strukturen als Ursprung der motorisch evozierten Potenziale identifiziert. Insbesondere haben wir gezeigt, dass unser Ansatz eine hohe Auflösung auf der individuellen Ebene hat. Im aktuellen Projekt verfolgen wir die folgenden Ziele: (1) Wir planen die Entwicklung eines Verfahrens zur automatischen Optimierung der Auswahl von Spulenpositionen und -ausrichtungen.
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