Epilepsie- und Bildgebungsforschung (AG Focke)

Epilepsie- und Bildgebungsforschung

Arbeitsgruppe Prof. Focke

Der Schwerpunkt unserer Forschungsgruppe ist die strukturelle und funktionelle Bildgebung primär im Bereich der Epileptologie. Wir nutzen die technischen Methoden multi-modaler Bildgebung, um das Verständnis der Erkrankungsentstehung zu verbessern und in klinisch nutzbare Anwendungen zu überführen. Ziele sind frühere Diagnosestellungen, automatisierte Läsion-Detektionen und Entwicklung Bildgebungs-basierter Biomarker für die Klinik. Hierfür verwenden wir zahlreiche, Computer-basierte Techniken wie Voxel-basierte Morphometrie, Maschinenlernen und Netzwerkanalysen basierend auf MRT, MEG, (HD-)EEG und PET.

In der klinischen Epileptologie sind wir daran interessiert, die strukturellen und funktionellen Veränderungen zu analysieren, die für die Entstehung von Anfällen verantwortlich sind (die sogenannte „epileptogene Zone“). Eine wichtige Methode hierfür ist das Nachverarbeitung von strukturellen MRT-Daten mit statistischen Techniken („Post-Processing“). Hiermit können sehr kleine, zuvor oftmals übersehene Läsionen entdeckt werden. Wir arbeiten hier mit Feldstärken von 3 bis 9.4 Tesla (in Kooperation mit der Universität Tübingen). Weiterhin nutzen wir Diffusion-Bildgebung, um den Zusammenhang von Epilepsie und Anfällen auf die strukturellen Netzwerke zu untersuchen. Für die Analyse funktioneller Netzwerke verwenden wir ein sehr breites Spektrum von Methoden inkl. fMRT (BOLD), MEG (in Kooperation), HD-EEG und PET. Die unterschiedliche räumliche und zeitliche Auflösung diese Techniken ermöglicht einzigartige Einblicke in die sehr dynamischen neuronalen Prozesse beim Menschen in-vivo. So können wir mit EEG und MEG sowie parallelen EEG-fMRT die Quellen und Ausbreitung epileptischer Aktivität erfassen. Außerdem kann der „Ruhezustand“ (resting-state) des Gehirns untersucht werden.

Klinische uns wissenschaftliche Studien in Göttingen

Wir untersuchen in einer großen Langzeit-Studie (Göttinger Langzeit-Studie Epilepsie), wie sich die Epilepsie und deren Behandlung auf die Netzwerke und Strukturen des Gehirns auswirkt. Dazu werden teilnehmende Patienten in regelmäßigen Abständen mittels hoch-aufgelöstem EEG und 3T-MRT untersucht.

Im Bereich der prächirurgischen Bildgebung, d.h. im Rahmen der Voruntersuchungen für eine Epilepsie-Chirurgie, untersuchen wir neue MRT-Kontraste und Nachverarbeitungsmethoden, mit denen auch subtile Störungen der Hirnstruktur detektiert werden können.

Weiterhin arbeiten wir an der Verknüpfung von genetischen Epilepsie-Ursachen und Bildgebung, d.h. wie sich molekulare Epilepsie-Ursachen auf die Netzwerke im Gehirn auswirken („genetic imaging“).

Beispiele

VBM

Die voxel-basierte Nachverarbeitung (VBM) zeigt eine kleine kortikale Anlagestörung (Dysplasie) links occipital, die visuell zuvor nicht erkannt wurde.

FDG-PET

Überlagerung des FDG-PET mit passendem Hypometabolismus

HD-EEG

Quellenrekonstruktion eines Epilepsie-typischen Musters („Spike“) im High-Density-EEG. Dies zeigt eine irritative Zone rechts mesio-temporal bei Hippokampus-Sklerose.

Mitarbeiter

Univ.-Prof. Dr, med. Niels Focke
Professor für Epileptologie

Dr. Florian Klinker

Dr. med. Florian Klinker
Facharzt für Neurologie

Dr. Maik Engeholm

Dr. Maik Engeholm
Facharzt für Neurologie

Dr. Anja Manig
Assistenzärztin

Ev-Christin Heide

Ev-Christin Heide
Assistenzärztin

Manuel Hewitt

Manuel Hewitt
wissenschaftlicher Mitarbeiter

Christina Stier

Christina Stier
PhD-Studentin

Daniel van de Velden
PhD-Student

 

Medizinische Doktoranden

Johanna von Rümker

Studentische Hilfskräfte

Deborah Engelhardt

Markus Loose

Forschungs-Unterstützung

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