Ein Neurofeedback-Interface zur postischämischen Neuronalen Modulation mit TMS-fNIRS

Kurzzusammenfassung

Der Schlaganfall ist eine Art kerebrovaskuläre Erkrankung, und die primäre Eigenschaft des postischlaganfalligen Gehirns sind pathologische Veränderungen in der zerebralen Hemodynamik. Daher können Hemodynamiksignale direkte Informationen für die Leitung der postischlaganfalligen Neuromodulationstherapie liefern. Transkranielle Magnetstimulation (TMS), eine nichtinvasive Neurostimulationsmethode, wird in der postischlaganfalligen Rehabilitation breit eingesetzt. Allerdings zeigt die derzeitige auf TMS basierende Neuromodulationstherapie eine große Variabilität der Behandlungsergebnisse aufgrund ihrer offenen-Loop-Natur. Um diese Herausforderung zu bewältigen, wird das Forschungsteam eine neue Form von geschlossenen-Loop-Neurofeedback-Schnittstellen entwickeln, die die Zeitpunkte der TMS-Pulse präzise basierend auf neuralen Biomarkern aus funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) kontrolliert und die Genauigkeit des anpassungsfähigen Neurofeedback-Systems bei gesunden Erwachsenen testen. Nach der Etablierung des auf TMS basierenden Neurofeedback-Schnittstücks wird eine Proof-of-Concept-Studie mit postakuten Schlaganfallpatienten durchgeführt, um die Effektivität des TMS-Neurofeedback-Schnittstücks zur Verbesserung der motorischen Kontrolle der Hemiplegie der oberen Extremitäten und der kortikalen Erregbarkeit des ipsilateralen motorischen Kortex zu bewerten. Diese Ergebnisse werden bestätigen, ob der vorgeschlagene fNIRS-gesteuerte TMS-Neurofeedback-Schnittstelle klinisch praktikabel als Form der postischlaganfalligen Neuromodulationstherapie sein kann. Darüber hinaus werden die Ergebnisse erheblich zur wissenschaftlichen Verständigung beitragen, wie Neuromodulation auf geschlossene-Loop-Weise Hemodynamiksignale verbessert und somit die funktionelle Wiederherstellung von postischlaganfalligen Überlebenden fördert.