Entspannungs- und Aktivitätsphasen im fMRT: Die Signalkurve zeigt, dass Patienten im Neurofeedbacktraining ihre Gehirnaktivität aktiv steuern können. In den grünen Balken sind Zeitperioden sichtbar, in denen die Patienten ihre Gehirnaktivität erhöhen sollten. Die Kurve in den blauen Balken dagegen zeigt die verminderte Gehirnaktivität in Entspannungsphasen.

Rund 20 bis 30 Prozent der Schizophrenie-Patientinnen und -Patienten leiden unter Halluzinationen wie Stimmenhören. Und das, obwohl sie pharmakologisch behandelt werden. Die JARA-BRAIN Wissenschaftler Miriam Dyck und Prof. Dr. Dr. Klaus Mathiak von der Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik am Universitätsklinikum Aachen untersuchen, ob therapieresistente, akustische Halluzinationen durch eine gezielte Selbstkontrolle mittels fMRT-Neurofeedback über bestimmte Gehirnregionen beeinflusst werden können.

Stimmenhören lässt sich durch bestimmte Muster von aktivierten und deaktivierten neuronalen Netzwerken im Gehirn erklären

„Wir wissen, dass sich akustische, verbale Halluzinationen wie Stimmenhören auf dem neurophysiologischen Niveau durch spezifische Muster der Aktivierung und Deaktivierung von neuronalen Netzwerken in bestimmten Hirnregionen erklären lassen“, berichtet Miriam Dyck. Die Psychologin betreut die Aachener Patientenstudie, die aus einem JARA-BRAIN geförderten rt-fMRI-Projekt mit Prof. Dr. N. Jon Shah, Direktor des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin 4 am Forschungszentrum Jülich, entstanden ist, unter Supervision von Prof. Klaus Mathiak. Kooperationspartner ist Dr. Sukhi Shergill vom Institute of Psychiatry in London.

 

Mit dem fMRT-basierten Neurofeedback ist eine gezielte physiologische Regulation eines Areals möglich, welches unter anderem an der Entstehung von Halluzinationen beteiligt ist. „Zum ersten Mal soll eine direkte, nicht-invasive und selektive Modulation von Gehirnaktivität im vorderen Cingulum bei halluzinierenden Patienten durchgeführt werden“, erläutert Klaus Mathiak. Zusätzlich soll erfasst werden, ob und welche möglichen neuronalen, kognitiven und emotionalen Folgen eine erfolgreich erlernte Regulation bewirkt. Denn bisherige psychotherapeutische und pharmakologische Therapieansätze sind nur bedingt erfolgreich.

Probanden lernen, mit Hilfe des Echtzeit-fMRTs die Hirnaktivität in bestimmten Arealen zu beeinflussen

Die neue Technik des Echtzeit-fMRTs ermöglicht Probanden, durch ein Neurofeedback die gezielte Beeinflussung ihrer Hirnaktivität in bestimmten Arealen zu erlernen. Grundlage hierfür ist, dass dem Probanden durch einen Mediziner oder Psychologen auf Basis der fMRT-Bilder und eines Brain-Computer Interface (BCI), ihre eigene, momentane Hirnaktivität im vorderen Cingulum (ACC) zurückgemeldet wird. Während die Probanden online die Stärke ihrer Aktivität in der entsprechenden Gehirnregion verfolgen können, sollen sie versuchen, diese Aktivität zu erhöhen. Gesunden Probanden, die im Vorfeld der Studie die gleichen Aufgaben gestellt bekamen, waren dabei erfolgreich.

Erlernte Strategien zur Selbstkontrolle müssen im Alltag regelmäßig trainiert werden

Im Rahmen der Studie nehmen Patientinnen und Patienten an einem dreitägigen Neurofeedback-Training im fMRT teil. Erste Ergebnisse zeigen, dass - trotz zum Teil über 20 Jahre anhaltenden, therapieresistenten akustischen, verbalen Halluzinationen - ein erfolgreiches Erlernen von Selbstkontrolle über den ACC möglich ist. Die erfolgreiche Regulation der Gehirnaktivität hat positiven Einfluss auf die Stimmung und die Wahrnehmung der Halluzinationen. Die Erfolge lassen sich allerdings nur durch kontinuierliches Arbeiten erhalten. Miriam Dyck: „Die erlernten Strategien müssen von den Patientinnen und Patienten im Alltag geübt und eingesetzt werden, so dass sich die gestörte Gehirnaktivität im ACC langfristig normalisiert.“

Gründung der JARA-Institute


Am 1. April stand das SuperC der RWTH Aachen ganz im Zeichen der Jülich Aachen Research Alliance (JARA). Vor rund 90 Zuhörern wurden die neuen JARA-Institute präsentiert, in denen Aachener und Jülicher Wissenschaftler zu drängenden Fragen unserer Zeit forschen werden.

EU- und ERC-Förderung
Da die Fördermöglichkeiten unterschiedlicher Projektideen sehr vielfältig sind, ist es besonders wichtig, aus dem großen Angebot die passende Förderung für die eigene Forschungsidee zu finden. Einer möglichst persönlichen Beratung der Wissenschaftler kommt damit eine besondere Bedeutung zu. Als EU-Forschungsreferentin unterstützt Andrea Stockero Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Beantragung von Projekten im Rahmen von Horizon 2020.
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