Институт функциональной топографии мозга Людвига Больцмана - Ludwig Boltzmann Institute for Functional Brain Topography

Институт функциональной топографии мозга Людвига Больцмана
Учредил1993
Поле исследований
Неврология, Клиническая нейрофизиология, Неврология, Нейропсихология
ДиректорЛюдер Деке (основатель)
Место расположенияВена, Австрия
Операционное агентство
Людвиг Больцманн Gesellschaft, Город Вена, Министерство науки и исследований (BMWF)

В Людвиг-Больцманн-Институт функциональной топографии головного мозга был научно-исследовательским институтом по изучению функции областей мозга. Основана в 1993 г. в г. Вена, Австрия к Людер Деке. После его выхода на пенсию в 2006 году институт был закрыт.

Научный вклад

Институт состоит из нескольких исследовательских групп, проводящих исследования по следующим темам:[1]

Произвольная двигательная функция

После того, как связанные с движением потенциалы были исследованы Электроэнцефалография (ЭЭГ) и по Магнитоэнцефалография (МЭГ) (Bereitschaftspotential BP или потенциал готовности),[2] Приглашенный ученый Росс Каннингтон улучшал временное разрешение фМРТ (Функциональная магнитно-резонансная томография ) до такой степени, что Bereitschaftspotential характеристики в региональных мозговой кровоток (rCBF) может быть записан (фМРТ, связанная с событием).[3] В другой публикации для этого был придуман термин: Bereitschafts-BOLD-Response.[4][5] Таким образом, потенциал Bereitschafts EEG имеет эквивалент rCBF в fMRI. Он задерживается всего на несколько секунд, но также имеет два компонента: ранний и поздний BP-BOLD-ответ. Эти исследования были выполнены исследовательской группой Lang & Deecke.

Обработка музыки в мозгу

Чтобы исследовать мозговую активность студентов-музыкантов во время сочинения, группа Beisteiner выбрала два метода: Корковый DC-потенциалы ЭЭГ и МЭГ. В ходе эксперимента ученики должны были решать задачи по различным элементам композиции, используя додекафония из Арнольд Шёнберг. (1) Тема, базовый ряд (2) Инверсия (3) Ретроградная (4) Ретроградная инверсия. Было показано, что такое синтетическое сочинение происходит в основном в правое полушарие (теменно-височно-правое). Однако аналитическая обработка привела к преимущественно левополушарный перевес (левая височная).[6] Исследование тонального против атональный Также изучались последовательности тонов: первые три аккорда каденция были доставлены. Таким образом создается гармоничный контекст, в чьей последовательности так называемый целевой тон может быть гармоничным или дисгармоничным. Результаты показывают специфический P300m (аналог MEG P300 ЭЭГ) на негармоничных целевых тонах. А P300 возникает, когда в последовательности тонов неожиданно смешиваются другие стимулы, так называемые чудаки, здесь аккорды, не укладывающиеся в каденцию. Этот метод позволяет непосредственно проверить, понимает ли студент-музыкальный студент гармонию или нет, это «маркер» для проверки «ощущения гармонии» в консерваториях.[7] Исследовательская группа Beisteiner также предоставила предоперационный анализ пациентов, которым была назначена операция (с помощью фМРТ, МЭГ и DC-EEG).[8][9]

Функциональная визуализация с слепыми людьми, читающими шрифт Брайля

С 14 ранними слепыми субъектами исследовательская группа Уль смогла показать, что специфические изменения произошли в затылочный и только базальные височно-затылочные области мозга, при этом первичные зрительная кора играет важную роль. Подкомпоненты Шрифт Брайля чтение коррелировали по-разному: а) пассивное тактильный стимуляция, б) активное распознавание тактильных образов и в) мысленные образы шрифта Брайля. Хотя чтение Брайля является тактильным, оно не активирует соматосенсорная кора, но первичный зрительная кора (полосатая область) или область 17. Таким образом, зрительная кора остается корой для ориентации в пространстве, а также для чтения в целом, включая чтение Брайля пальцами, когда чтение глазами не удается.[10][11][12][13][14][15]

Запах, эмоции и память. Исследования заикающихся

Исследовательская группа Walla показала, что глубокое (то есть семантическое) кодирование слова связано с большей мозговой активностью, чем поверхностное (буква за буквой) кодирование. В зависимости от пола у женщин оба полушария были задействованы в равной степени, в то время как у мужчин левостороннее. Обоняние и память тесно связаны, что было изучено для слов и лиц.[16] С Альцгеймера пациенты, у которых деменция только началась (легкое когнитивное нарушение (MCI) ) МЭГ оказалась прогностической, показывая, разовьется ли конкретный пациент с MCI в пациента с болезнью Альцгеймера. Этот дизайн также использовался для последующих исследований терапии.[17] В комплексе тем «Запах, эмоция, память, слова, лица» было обнаружено влияние пахучей субстанции ПЭА (N-пальмитоил-этаноламин) на кодирование и распознавание лиц, если их отнести к категории «привлекательных». и «непривлекательный».[18] Также было исследовано заикание: 8 заикающихся и 8 контрольных лиц были поставлены перед определенными задачами и исследованы в MEG. В то время как заикание в задаче 1 (беззвучное чтение) еще не было заметно, оно сильно присутствовало в задании 2 (показано немедленное громкое произнесение слова): только нормальные контроли демонстрировали четкую нейронную активность до начала разговора. Эта мозговая активность является полем готовности (RF) или Bereitschaftsfield (BF) и, в частности, его леволатерализованным компонентом BF2 до образования плавной речи. Из-за нелегкой речи заикающихся, Bereitschaftsfield отсутствовал или был значительно сокращен.[19]

Расширенная предоперационная диагностика эпилепсии

Исследование исследовательской группы Баумгартнера позволило по-новому взглянуть на височная эпилепсия. При обследовании 30 пациентов с этим хроническим неврологическим заболеванием было выявлено, что не только локализация эпилептического диполь в височной области, но важна и ее ориентация в пространстве. Это привело к классификации двух подтипов пациентов с медиальной височной эпилепсией, которые имеют разное распределение припадков (односторонние или двусторонние), а также разные прогнозы.[20] Так же Роландическая эпилепсия был исследован на МЭГ впервые.[21]

Методы

Для локализации моторных, сенсорных, речевых и важных для памяти областей мозга используются следующие нейровизуализация были использованы и получили дальнейшее развитие:

Публикации

  • Erdler M, Beisteiner R, Mayer D, Kaindl T, Edward V, Windischberger C, Lindinger G, Deecke L: Дополнительная активация моторной области, предшествующая произвольному движению, обнаруживается с помощью всей системы магнитоэнцефалографии кожи головы. NeuroImage 11: 697-707 (2000).
  • Fuchs A, Mayville JM, Cheyne D, Weinberg H, Deecke L, Kelso JAS: Пространственно-временной анализ нейромагнитных событий, лежащих в основе возникновения координационной нестабильности. NeuroImage 12: 71-84 (2000).
  • Гартус А., Эрдлер М., Майер Д., Эдвард В., Ланценбергер Р., Виндишбергер С., Дик Л., Бейштайнер Р. Стабильность дипольных решений МЭГ в зависимости от момента времени и фильтрации. В: K Friston, RSJ Frackowiak, E Bullmore (Eds) Proc 7th Ann Meeting Organization Human Brain Mapping HBM2001. Брайтон, Великобритания, NeuroImage, 13 (6): S120 (2001).
  • Старезина Б., Бауэр Х., Дике Л., Уолла П. (2005) Нейрокогнитивные корреляты случайного кодирования вербальной памяти: магнитоэнцефалографическое (МЭГ) исследование. NeuroImage 25 (2): 430-443 (2005).
  • Старезина Б., Бауэр Х., Дикке Л., Уолла П. (2005) Магнитоэнцефалографические корреляты различных уровней в субъективной памяти распознавания. NeuroImage 27 (1): 83-94 (2005).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Deecke L: Планирование, подготовка, выполнение и образы волевых действий, (Введение / От редакции) в: Deecke L, Lang W, Berthoz A (Eds): Психические репрезентации двигательных актов. (Специальный выпуск). Cogn Brain Res 3 (2): 59-64 (1996).
  2. ^ Р. К. Цуй, Д. Хутер, В. Ланг, Л. Дик: Нейроизображение произвольного движения: Топография потенциала Bereitschafts, исследование плотности 64-канального источника постоянного тока. В: NeuroImage. 9. 1999. С. 124–134.
  3. ^ Р. Каннингтон, К. Виндишбергер, Л. Дик, Э. Мозер: Подготовка и готовность к добровольному движению: высокопрофессиональное фМРТ исследование Bereitschafts-СМЕЛЫЙ отклик. В: NeuroImage. 20, 2003. С. 404–412.
  4. ^ Р. Каннингтон, К. Виндишбергер, Л. Дик, Э. Мозер: Подготовка и готовность к добровольному движению: высокополевое исследование с помощью фМРТ реакции Bereitschafts-BOLD. В: NeuroImage. 20, 2003, С. 404–412.
  5. ^ Бейштайнер Р., Виндишбергер С., Ланценбергер Р., Эдвард V, Каннингтон Р., Эрдлер М., Гартус А., Стрейбл Б., Мозер Е., Дике Л.: Соматотопия пальцев в моторной коре головного мозга человека. NeuroImage 13: 1016-1026 (2001).
  6. ^ Байштайнер Р., Альтенмюллер Э., Ланг В., Линдингер Дж., Дике Л.: Наблюдая за мозгами музыкантов. Eur J Cogn Psychol 6: 311-327 (1994)
  7. ^ Р. Бейстайнер, М. Эрдлер, Д. Майер, А. Гартус, В. Эдвард, Т. Кайндл, С. Голашевски, Г. Линдингер, Л. Дик: Маркер для разграничения возможностей обработки музыкальных гармоний, обнаруженных с помощью магнитоэнцефалографии у музыкантов. В: Neurosci Lett. 277, 1999, С. 37–40.
  8. ^ Р. Бейштайнер, Р. Ланценбергер, К. Новак, В. Эдвард, К. Виндишбергер, М. Эрдлер, Р. Каннингтон, А. Гартус, Б. Стрейбл, Э. Мозер, Т. Чех, Л. Дик: Улучшение предоперационная оценка пациента путем создания функциональных карт риска магнитного резонанса. В: Neurosci Lett. 290, 2000, С. 13–16.
  9. ^ Foki T, Geissler A, Gartus A, Pahs G, Deecke L, Beisteiner R: Кортикальная латерализация двусторонних симметричных движений подбородка и клиническая значимость у пациентов с опухолями - высокопольное исследование BOLD-FMRI. NeuroImage 37 (1): 26-39 (2007).
  10. ^ М. Брайтенсехер, Ф. Уль, Д. Прайер-Вимбергер, Л. Дик, С. Траттниг, Дж. Крамер: Морфологическая диссоциация между зрительными путями и корой головного мозга: МРТ пациентов с нарушением зрения и врожденной периферической слепотой. В: Нейрорадиология. 40, 1998, С. 424–427.
  11. ^ Р. Бейштайнер, К. Виндишбергер, А. Гайсслер, А. Гартус, Ф. Уль, Э. Мозер, Л. Дике, Р. Ланценбергер: FMRI коррелирует различные компоненты чтения слепым шрифтом Брайля. В: Neurol Psychiat Brain Res. 21, 2015, С. 137–145.
  12. ^ Franzen P, Uhl F, Lang W, Lindinger G, Deecke L: ЭЭГ-доказательства участия зрительной коры при чтении шрифтом Брайля. В: Brunia CHM, Gaillard AWK, Kok A (Eds): Psychophysiologi¬cal Brain Research. Том I, издательство Тилбургского университета, стр. 269-272 (1990).
  13. ^ Uhl F, Franzen P, Lindinger G, Lang W, Deecke L: О функциях зрительно лишенной затылочной коры у ранних слепых. Neurosci Lett 124: 256-259 (1991).
  14. ^ F. Uhl, G. Kretschmer, G. Lindinger, G. Goldenberg, W. Lang, W. Oder, L. Deecke: Тактильные ментальные образы у зрячих и у пациентов, страдающих периферической слепотой в раннем возрасте. В кн .: Electroenceph Clin Neurophysiol. 91, 1994, С. 249–255.
  15. ^ M. Breitenseher, F. Uhl, D. Prayer-Wimberger, L. Deecke, S. Trattnig, J. Kramer: Морфологическая диссоциация между зрительными путями и корой головного мозга: МРТ пациентов с нарушением зрения и врожденной периферической слепотой. В кн .: Нейрорадиология. 40, 1998, С. 424–427.
  16. ^ Walla P, Hufnagl B, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: Активность левого височного и височно-теменного мозга зависит от глубины кодирования слов: магнитоэнцефалографическое исследование на здоровых молодых людях. NeuroImage 13: 402-409 (2001).
  17. ^ Püregger E, Walla P, Deecke L, Dal-Bianco P: Магнитоэнцефалографические особенности, связанные с легкими когнитивными нарушениями. NeuroImage 20 (4): 2235-2244 (2003).
  18. ^ Walla P, Hufnagl B, Lehrner J, Mayer D, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: Обоняние и глубина обработки текста: магнитоэнцефалографическое исследование. NeuroImage 18: 104-116 (2003).
  19. ^ П. Валла, Д. Майер, Л. Дик, С. Тернер: Отсутствие целенаправленного ожидания вербальной информации у заикающихся: магнитоэнцефалографическое исследование. В: NeuroImage. 22 (3), 2004, С. 1321–1327.
  20. ^ Э. Патарайя, Дж. Линдингер, Л. Дик, Д. Майер, К. Баумгартнер: Комбинированный МЭГ / ЭЭГ-анализ комплекса интериктальных спайков при мезиальной височной эпилепсии. В: NeuroImage. 24 (3), 2005 г., С. 607–614.
  21. ^ К. Баумгартнер, А. Доппельбауэр, А. Лишка, М. Граф, Г. Линдингер, А. Ольбрих, К. Новак, С. Оулл, В. Серлес, С. Люргер, Л. Дик: Доброкачественная фокальная эпилепсия детства - комбинированное нейроэлектрическое и нейромагнитное исследование. В: К. Баумгартнер, Л. Дик, Г. Стройнк, С. Дж. Уильямсон (Hrsg.): Биомагнетизм: фундаментальные исследования и клиническое применение. (= Исследования в области прикладного электромагнетизма и механики. Том 7). Elsevier / IOS Press, Амстердам, 1995 г., ISBN  90-5199-233-5, С. 39–42.

внешняя ссылка