Gehirn-Schluckauf besser verstehen
Projektstart für deutsch-israelisch-amerikanisches Kooperationsprojekt zur Erforschung von Tourette- Ursachen
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3D-Rekonstruktion der vorrangig im Chemnitzer Projekt untersuchten Gehirnregionen: Rot markiert ist das Striatum, ein Teil der Basalganglien. Mutmaßlich ist eine abnormale Hirnaktivität im Striatum (sowie insgesamt in den abgebildeten Basalganglien) relevant im Zusammenhang mit dem Tourette-Syndrom. Grafik: University of British Columbia (www.neuroanatomy.ca)
Seit dem 1. Mai 2018 fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt „Neuronale Simulationsmodelle von Basalganglien-Dysfunktion im Tourette-Syndrom“. Projektpartner sind neben der Technischen Universität Chemnitz, deren Anteil mit 300.000€ gefördert wird, die Bar Ilan University (Israel) und die University of Pittsburgh (USA). Koordiniert wird das Projekt durch Prof. Dr. Fred Hamker, Inhaber der Professur für Künstliche Intelligenz der TU Chemnitz. Im Rahmen des auf drei Jahre angelegten Projektes soll die Entstehung der für die Erkrankung charakteristischen „Tics“ eingehender erforscht werden.
In Hamkers Arbeitsgruppe werden für dieses Projekt Simulationsmodelle entwickelt, die das Verhalten von Nervenzell-Netzwerken abbilden. Im Fokus stehen dabei die Basalganglien, die unterhalb der Großhirnrinde liegen und eine wichtige Rolle in der motorischen Steuerung spielen. Während in umfangreichen Vorarbeiten bereits Modelle der Basalganglien im gesunden Zustand sowie bei der Parkinson-Krankheit entwickelt wurden, liegt nun ein Schwerpunkt auf den vermuteten Veränderungen in den Basalganglien, die zur Entstehung von „Tics“ führen.
Begleitend führen die israelischen Projektpartner experimentelle Studien an Ratten durch, bei denen physiologische Daten über die Gehirnaktivität während Tic-ähnlicher Zustände erhoben werden. Basierend auf diesen Daten können bestehende Simulationsmodelle getestet und weiter verbessert werden. Komplementiert wird das Projekt durch die Expertise des amerikanischen Projektpartners in der Simulation von Nervenzellen auf einem kleineren, biophysikalisch detaillierten Maßstab.
Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung können mittelfristig Ideen für neue therapeutische Ansätze für Tourette-Patienten und -Patientinnen hervorbringen.
Hintergrund: Tourette-Syndrom
Das Tourette-Syndrom ist eine neuropsychatrische Krankheit, die über das Auftreten sogenannter „Tics“ definiert ist. Tics sind plötzliche, schnelle und wiederkehrende nicht-rhythmische Bewegungen oder Lautäußerungen. Die Entstehung von Tics wird mit spezifischen Anomalien der Hirnaktivität in Verbindung gebracht. Insbesondere den Basalganglien wird eine Rolle bei der Entstehung von Tics zugeschrieben. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind noch weitgehend unerforscht.
Informationen erteilt Prof. Dr. Fred Hamker, Tel. +49 371 531-37875, E-Mail fred.hamker@informatik.tu-chemnitz.de
Matthias Fejes
11.06.2018
