Verbund

REMOPD - Wiederherstellung der motorischen Funktion in Parkinson mit nicht-invasiver hybrider transkranialer Neuromodulation

Die Parkinson-Krankheit ist durch das fortschreitende Absterben der dopamin-produzierenden Nervenzellen gekennzeichnet. Der Mangel an Dopamin führt letztlich zu einer Verminderung der Aktivität der Großhirnrinde und somit zu den charakteristischen Bewegungsstörungen. Zur Behandlung der charakteristischen Bewegungsstörung wird häufig Tiefe Hirnstimulation eingesetzt. Diese Therapie erfordert jedoch das operative Einsetzen eines lebenslangen Implantats.

Daher ist es das Ziel des Verbundes, nicht-operative Formen der tiefen Hirnstimulation für die Therapien von Parkinson-Erkrankungen zu entwickeln. Das Vorhaben des Fraunhofer-Institutes (FKZ 01ED2105A) wird dazu mit Studien zur ultraschallbasierten Tiefen Hirnstimulation beitragen. Das Vorhaben der Ludwig-Maximilians-Universität München (FKZ 01ED2105B) wird den Einsatz von elektrischer Interferenz zur Tiefen Hirnstimulation bei Parkinson-Patientinnen und -Patienten untersuchen.

Der Verbund REMOPD ist Teil des transnationalen EU-Programms zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen (EU Joint Programme – Neurodegenerative Disease Research, JPND).

Teilprojekte

Entwicklung eines Ultraschallsystems zur niederfrequenten hybriden Neurostimulation

Förderkennzeichen: 01ED2105A
Gesamte Fördersumme: 319.350 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Dr. Marc Fournelle
Adresse: Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT
Ensheimer Str. 48
66386 St. Ingbert

Entwicklung eines Ultraschallsystems zur niederfrequenten hybriden Neurostimulation

Das Ziel des Teilvorhabens des Fraunhofer IBMT ist die Entwicklung eines Ultraschallsystems für die hybride Neurostimulation. Dies umfasst neben dem eigentlichen Schallwandler, der den Ultraschall an die definierte Region des Interesses appliziert, auch die entsprechende Elektronik um den Wandler zu treiben. Darüber hinaus muss auch eine Software entwickelt werden, um den applizierten Schall räumlich und zeitlich zu parametrisieren. Nach der Entwicklungsphase soll das System einer internen und externen Testung unterzogen werden. Das Ziel ist somit nach 24 Monaten ein geprüftes System zur Verfügung zu haben, mit dem die Projektpartner präklinische sowie erste explorative klinische Untersuchungen zur hybriden Neurostimulation durchführen können. Es soll untersucht werden, wie mit Ultraschall in Kombination mit elektrischer Stimulation definierte Bereich des Gehirns (Basalganglien) angeregt werden können, um motorische Defizite als Folge von Parkinsonerkrankungen zu therapieren.

Verwendung von Elektrischer Interferenz zur gezielten Stimulation definierter Hirnstrukturen

Förderkennzeichen: 01ED2105B
Gesamte Fördersumme: 317.640 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Paulus
Adresse: Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, Neurologische Klinik und Poliklinik mit Friedrich-Baur-Institut
Marchioninistr. 15
81377 München

Verwendung von Elektrischer Interferenz zur gezielten Stimulation definierter Hirnstrukturen

Mittels schwacher Stromstimulation durch auf die Kopfhaut angebrachten Elektroden soll die Hirnfunktion, hier insbesondere motorische Funktionen, von Parkinsonpatienten verbessert werden. Durch Aktivierung von Steuerungsgebieten (Globus pallidus internus) in den sogenannten Basalganglien, die bei Parkinsonpatienten weniger aktiv sind, sollen die Parkinsontypischen Verlangsamungen wieder verbessert werden. Die Stromstimulation setzt einmal sogenannte Interferenzfelder von 130 Hz ein. Zum anderen ist eine Hochfrequenzstimulation von ~ 150 kHz vorgesehen. Diese soll mit einer Ultraschallstimulation im gleichen Frequenzbereich kombiniert werden. Die Ultraschallstimulation erlaubt eine wesentlich bessere räumliche Auflösung im Vergleich zur Stromstimulation. Eine Summation der Effizienz beider Verfahren wird erwartet. Neben der Quantifizierung des Schweregrades der motorischen Funktionen vor und nach Stimulation durch bekannte Skalen (UPDRS) sollen neurophysiologische Untersuchungen der Hirnerregbarkeit durch sogenannte transkranielle Hirnstimulation Aufschlüsse über die Art der Wirksamkeit der Stimulationsverfahren geben. Mit Hilfe bildgebender Information durch Kernspintomographie und Positronenemissionstomographie sollen die Auswirkungen der Stimulation auch räumlich im Gehirn zugeordnet werden.