MRT-Messung des Gehirnstoffwechsels über den Schlaf-Wach-Zyklus

Diese Studie wird die räumlich-zeitlichen Eigenschaften der Gehirnaktivität während des Schlafs untersuchen. Studien zur funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) haben gezeigt, dass das Gehirn auch ohne äußere Reize weiterhin räumliche Aktivitätsmuster zeigt, die denen bei sensorischen und kognitiven Aufgaben ähneln. Dieses Phänomen hat großen Einfluss auf die Interpretation von Neuroimaging-Studien, die auf positiver Emissionstomographie (PET) und fMRT basieren und auf dem Kontrast zwischen Gehirnaktivität während einer Aufgabe und Aktivität im Ruhezustand basieren. Darüber hinaus kann die Ruhezustandsaktivität an sich Informationen über die großräumige Organisation neuronaler Netzwerke und über krankheitsbedingte Funktionsanomalien liefern.

Die Teilnehmer sollten einen breiten Querschnitt der gesunden erwachsenen Bevölkerung repräsentieren. Teilnahmeberechtigt sind alle neurologisch und psychiatrisch gesunden Männer oder nicht schwangeren Frauen im Alter zwischen 18 und 65 Jahren.

Die Studien werden im In Vivo NMR Research Center durchgeführt. Gleichzeitige Elektroenzephalogramm- (EEG) und MRT-Untersuchungen dauern zwischen 1 und 2 Stunden. Eine typische Studie umfasst eine 15-minütige anatomische MRT-Untersuchung, gefolgt von einer 60-minütigen funktionellen Untersuchung, bei der sich die Testperson mit geschlossenen Augen entspannt und zum Schlafen angeregt wird, während fMRT/EEG durchgeführt werden. Teilnehmer können 1 bis 20 Mal gescannt werden. Pro Tag wird nicht mehr als 1 Scan durchgeführt und innerhalb eines Jahres werden nicht mehr als 20 Scans durchgeführt. Während der letzten 5 bis 10 Minuten des Scans öffnet der Teilnehmer seine Augen und nimmt aktiv an einer visuellen Stimulations- oder Aufmerksamkeitsaufgabe teil. Die Aufmerksamkeit des Teilnehmers wird anhand einer Verhaltensreaktion (Knopfdruck) gemessen. Die visuellen Reize (kontrastumkehrende Schachbrettdarstellungen im Wechsel mit gleichmäßigen grauen Feldern) werden mit dem standardmäßigen Projektionssystem des MRT-Scanners dargestellt. Die Aufmerksamkeitsaufgabe umfasst die wiederholte visuelle Präsentation von Buchstaben- und Zifferngruppen; Der Teilnehmer wird nach der Korrespondenz zwischen diesen Gruppen gefragt.

Bei einigen Teilnehmern werden Magnetenzephalogramm-Scans (MEG) durchgeführt. Die mit MEG verfügbaren präzisen und unverzerrten Signale werden verwendet, um die Interpretation der Wachsamkeit und der schlafbezogenen Eigenschaften der EEG-Signale zu verbessern, die von Person zu Person sehr stark variieren können. Darüber hinaus ermöglichen die MEG-Signale eine genauere vorläufige räumliche Lokalisierung der schlafabhängigen Veränderungen, als dies mit dem EEG möglich ist. Das Rauschen des MRT-Scanners wird mithilfe von Bandaufzeichnungen simuliert, um einen Vergleich mit den MRT/EEG-Daten zu ermöglichen. MEG-Scans dauern 45 Minuten bis 2 Stunden. Während eines Gehirnscans hat der Teilnehmer jederzeit die Möglichkeit, mit dem MRT-Wissenschaftler oder MEG/EEG-Techniker zu kommunizieren und jederzeit darum zu bitten, vom Gerät entfernt zu werden.

Die Studie wird keinen direkten Nutzen für die Teilnehmer haben. Es könnte uns helfen, mehr über die Gehirnfunktion zu erfahren, was zu besseren Behandlungen führen könnte.