Evaluation of clinical functional magnetic resonance imaging (fMRI) applications within the mesial temporal lobe

Martina Schacher
2005
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, klinische Anwendungen der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) im mesialen Temporallappen (MTL) zu untersuchen, um damit die klinische Diagnostik bei der mesialen Temporallappenepilepsie (MTLE) zu verbessern. Die MTLE ist die häufigste Form fokaler Epilepsien (Engel et al 1997) . Deren Behandlung erfolgt mit Hilfe antikonvulsiver Medikamente (AED) oder, wenn die Anfälle trotz medikamentöser Behandlung weiterbestehen, mit einem
more » ... n Eingriff. Beide Behandlungsmethoden können die kognitiven Funktionen eines Patienten beeinträchtigen. Weil intakte kognitive Funktionen wichtig für die Lebensqualität sind (Trimble 1994), ist eine sorgfältige und umfassende Untersuchung von möglichen Therapieeffekten unabdingbar. Dies wird durch die neuropsychologische Diagnostik, die sich zunehmend auch fMRT zu Nutze macht, bewerkstelligt. Individualdiagnostische fMRT-Untersuchungen sind wegen der schwachen Signalstärken, insbesondere im Bereich der mesialen Temporallappen (MTL), problematisch. Eine mögliche Lösung dieses Problems könnte sein, das Signal pharmakologisch zu verstärken. Weil diesbezüglich positive Erfahrungen mit Koffein in primär motorischen und visuellen Arealen vorliegen (Mulderink et al 2002) , wurde in einer ersten Studie untersucht, ob Koffein geeignet ist, in der klinischen fMRT-Individualdiagnostik das Signal zu verstärken. Mit Hilfe einer Längsschnittstudie (pro Versuchsperson acht Wiederholungsmessungen mit vier Baseline-, zwei Placebo-und zwei Koffeinmessungen) wurden drei funktionelle Domänen, das primär visuelle und das primär motorische Areal sowie die MTL untersucht. In unserer Studie war Koffein viel weniger wirksam als erwartet, insbesondere konnten wir im MTL keinen Einfluss nachweisen. Vielmehr wirkte Koffein domänenspezifisch, sogar innerhalb ein und derselben Versuchsperson und verstärkte zudem die interindividuelle Variabilität. Unsere Studie legt deshalb nahe, dass Koffein nicht als Signalverstärker für klinische fMRT-Studien verwendet werden sollte. Hinsichtlich der medikamentösen Epilepsiebehandlung könnte der Gebrauch von fMRT die Diagnostik kognitiver Nebenwirkungen wesentlich verbessern, weil im Gegensatz zur neuropsychologischen Untersuchung mehrere konfundierende Variablen kontrolliert werden können (z.B. Anfälle, interiktale Entladungen, Stimmung). Bevor fMRT dafür eingesetzt werden kann, muss die Methode hinsichtlich ihrer längerfristigen Wiederholbarkeit validiert werden. Dieses Ziel wurde in der zweiten Studie verfolgt, indem die fMRT-Untersuchungen der Roland Hometown Walking Task (Jokeit et al 2001c) zur Aktivierung des MTL sechsmal wiederholt wurde. Es konnte gezeigt werden, dass es mit Hilfe serieller fMRT-Langzeitgruppenstudien möglich zu sein scheint AED Nebenwirkungen nachzuweisen. Die Kenntnis der Variabilitätshöhe von wiederholten fMRT-Untersuchungen hilft in zukünftigen Studien zwischen der Variabilität, die durch die Methode erklärt werden kann und dem tatsächlichen Einfluss von Medikamenten zu unterscheiden. Die dritte Studie befasste sich mit der funktionellen Darstellbarkeit der Amygdala im Rahmen der prächirurgischen fMRT-Diagnostik. Letztere wurde bisher vorwiegend dazu verwendet, Sprach-und Gedächtnisfunktionen zu orten und zu lateralisieren, um unerwünschte Folgen von Epilepsieoperationen zu vermeiden (Detre 2004) . Es konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, die Amygdala im Einzelfall funktionell zu untersuchen. Die dazu verwendete fMRT-Aufgabe beinhaltete Videosequenzen, in denen angsterfüllte Gesichter (Aktivierungsbedingung) und Landschaftsaufnahmen (Kontrollbedingung) zu sehen waren. Diese Aufgabe aktivierte die Amygdala individuell stark, zuverlässig, wiederholbar und spezifisch. Die individuelle Darstellbarkeit der Amygdala erlaubt zukünftig, klinische Konsequenzen der Resektion zu untersuchen. EXPERIMENTAL STUDIES 32 First study: On the use of caffeine as a contrast booster for BOLD fMRI studies 32 5.
doi:10.5167/uzh-163308 fatcat:p3dxqf5j5fexxgj53lwgvjpl4q