Nucleipark: Hochfeld-MR-Bildgebung (7T und 3T) des Hirnstamms, der tiefen Kerne und ihrer Verbindungen bei den Parkinson-Syndromen. Anwendungen in der Prognose, Pathophysiologie und Verbesserung therapeutischer Strategien (Nucleipark)

Dieses Projekt gliedert sich in mehrere methodische Schritte. Zunächst werden wir ein Bildgebungsprotokoll mit Hochfeld-MR-Systemen (7T) erstellen, um hochauflösende Daten zu liefern. Die neuen T1/T2-Star-Kontrastmechanismen, die in Hochfelddaten beobachtet wurden, werden die Segmentierung der zentralen Strukturen ermöglichen, genauer gesagt jener, die tief im Hirnstamm, der Pons und dem Mittelhirn liegen und an Parkinson-Syndromen beteiligt sind. Zweitens werden wir die Zytarchitektonie der tiefen Strukturen und die anatomische Konnektivität, die an den Parkinson-Syndromen beteiligt sind, mithilfe von hochauflösender Diffusionsbildgebung (HARDI) charakterisieren. Die lokalen Informationen über die Organisation des Gewebes aus den HARDI-Daten werden verwendet, um die tiefen Strukturen in kleinere Kerne zu unterteilen. Wir werden die HARDI-Daten auch verwenden, um auf die Konnektivität dieser Strukturen zu schließen, indem wir probabilistische Traktographie-Algorithmen einsetzen, die effizienter sind, um die kleinsten Bündel zu erkennen. Solche Techniken wurden noch nie für das Parkinson-Syndrom verwendet und können strukturelle Unterschiede in tiefen Kernen hervorheben, die bei der Durchführung von Statistiken über die gesamte Struktur nicht beobachtet werden konnten. Drittens werden vorklinische Studien durchgeführt, um die besten räumlichen und Winkelauflösungen zu ermitteln und einen Atlas des Hirnstamms zu erstellen, der zum Verständnis seiner strukturellen Organisation beitragen wird. Klinische Akquisitionen werden durchgeführt, um zwei Datenbanken von gesunden Freiwilligen und Patienten zu erwerben, die an der Parkinson-Krankheit und progressiver supranukleärer Lähmung leiden. Viertens werden wir ein statistisches Werkzeug entwickeln, um die Biomarker des Parkinson-Syndroms zu isolieren und ein Diagnosewerkzeug der Pathologie zu erstellen, das sich auf robuste Bootstrapping-Techniken stützt. Die Marker stammen aus Vergleichen zwischen Populationen unter Verwendung der verschiedenen verfügbaren Informationen. Erwartete Ergebnisse In diesem Projekt werden wir Ultrahochfeldtechniken entwickeln, die es uns ermöglichen, die Eigenschaften der Hirnstammstrukturen und der zentralen tiefen Kerne bei gesunden Probanden und bei Parkinson-Syndromen zu untersuchen. Die mit diesen Bildinnovationstechniken gewonnenen Erkenntnisse werden dazu beitragen, die derzeitigen technischen Schwierigkeiten und Grenzen der 1,5- und 3-T-MRT zu überwinden, da einige der Methoden auf die Routinegeräte übertragen und die Ergebnisse der Reihe nach mit den Bildern der 3-T-MRT verglichen werden um neue Diagnosewerkzeuge in der klinischen Forschung oder klinischen Praxis verfügbar zu machen. Das ultimative Ziel ist es, die Genauigkeit der Diagnose verschiedener Parkinson-Syndrome in einem frühen Stadium zu verbessern, Anomalien, die die zugrunde liegenden anatomischen Läsionen widerspiegeln können, in einem vorklinischen Stadium zu erkennen, die Genauigkeit des neurochirurgischen Targetings für die tiefe Hirnstimulation zu verbessern, zu erkennen bildgebende Marker, die nützliche Biomarker für das Fortschreiten der Krankheit in der neuroprotektiven Therapie sein können.