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Institut für Neurowissenschaften und Medizin
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fMRT & MEG

Der Magnetresonanztomograph (MR) ist ein diagnostisches Bildgebungsgerät, welches die magnetischen Eigenschaften von Atomkernen nutzt, um deren räumliche Verteilung im Körper aufzuzeichnen. Dadurch können Schnittbilder durch den Körper erzeugt werden, die beliebige Regionen des untersuchten Menschen darstellen.
Die Magnetoenzephalographie (MEG) ist ein nicht invasives Verfahren zur Messung der zeitlichen Magnetfeldveränderung an der Kopfoberfläche (Abb. 1). Diese extrem schwachen biomagnetischen Felder lassen sich mit Hilfe von Flüssighelium gekühlten Supra-leitenden Quantum-Interferenz-Bauteilen (SQUIDs) und Spulen detektieren. Um die Messung frei von magnetischen Störfeldern (z.B. Erdmagnetfeld) zu halten, finden diese in einer elektromagnetisch abgeschirmten Kabine statt.

Beide Methoden für sich genommen erlauben eine detaillierte Beschreibung der räumlichen (MRT/fMRT) bzw. zeitlichen (MEG) Charakteristika zerebraler Aktivierung – für die jeweils andere Modalität (Raum/Zeit) weisen die Methoden jedoch starke Nachteile auf. So ist bei der fMRT die räumliche Auflösung sehr hoch, die zeitliche Auflösung aufgrund der hämodynamischen Antwortlatenz jedoch vergleichsweise niedrig (mehrere Sekunden). Bei der MEG hingegen handelt es sich um ein zeitlich extrem hoch auflösendes Verfahren (im Millisekundenbereich), die räumliche Auflösung ist jedoch gering. Durch zum Beispiel Messungen der gleichen Probanden an beiden Tomographen können die Nachteile der jeweiligen Methoden so durch die jeweils andere Methode kompensiert werden.

Die Vorteile der beiden Methoden (fMRT und MEG) werden in den aktuellen Studien kombiniert, um Einflüsse circadianer Rhythmen auf Aufmerksamkeits- und Sprachprozesse zu untersuchen. Der suprachiasmatische Nucleus (SCN) gilt als Taktgeber für sämtliche physiologische Prozesse des menschlichen Körpers. Während der Einfluss von circadianen Rhythmen auf molekularer Ebene in zahlreichen Studien untersucht wurde, finden sich nur wenige bildgebende Studien zu diesem Wissenschaftsfeld. Neueste Studienergebnisse weisen jedoch darauf hin, dass auch höhere kognitive Funktionen über den Tag circadian variieren.

fMRT&MEGAbb.1: Neuromagnetische Feldverteilung

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Ansprechpartner

Prof. Dr. N. Jon Shah (Teamleiter)

Frank Boers

Dr. Jürgen Dammers

Andrea Muren

Dr. Jessica Rosenberg



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