Dokument: Analyse der Auswirkungen von Alterung, Neurodegeneration und Depression auf die mittels Magnetresonanztomographie gemessene Hirnfunktion
| Titel: | Analyse der Auswirkungen von Alterung, Neurodegeneration und Depression auf die mittels Magnetresonanztomographie gemessene Hirnfunktion | |||||||
| Weiterer Titel: | Analysis of the effects of aging, neurodegeneration and depression on brain function measured by magnetic resonance imaging | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69548 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20250508-104117-2 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Kasper, Jan [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Dukart, Juergen [Gutachter] Prof. Dr.med. Dr.rer.pol. Caspers, Svenja [Gutachter] Prof. Dr. Müller, Karsten [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | In den letzten Jahrzehnten hat die wissenschaftliche Gemeinschaft Fortschritte bei der Kartierung der funktionellen Organisation des menschlichen Gehirns erzielt. Funktionelle Veränderungen im typischen Alterungsprozess und in einigen neurodegenerativen Erkrankungen, sowie ihre pathologischen Krankheitspfade konnten identifiziert werden. Viele der zugrunde liegenden (Patho-)Mechanismen sind jedoch nach wie vor unklar, deren Kenntnis den Weg zu neuen diagnostischen Biomarkern und therapeutischen Zielen ebnen könnte. Multimodale Assoziationen, wie räumliche Korrelationen (Ko-lokalisationen) zwischen neurochemischen Eigenschaften und Veränderungen der Hirnfunktion oder -struktur, geben Aufschluss über biologische Entitäten, die vom Alterungsprozess oder damit verbundenen neurologischen Erkrankungen besonders betroffen sein könnten. Darüber hinaus könnten solche Assoziationen selbst als diagnostische oder prognostische Biomarker für Hirnerkrankungen dienen. Im Gegensatz zu neurologischen Erkrankungen sind die Auswirkungen psychiatrischer Erkrankungen wie Depressionen auf die funktionelle Organisation des Gehirns noch nicht abschließend geklärt, was teilweise auf die Heterogenität der Krankheitsbilder zurückzuführen ist. Mit Hilfe großer Datensätze könnte dieses Hindernis überwunden und Hirnveränderungen in einer Detailtiefe abgebildet werden, die in Studien mit geringerer Stichprobengröße nicht erreicht wurde. In den drei hier vorgestellten Studien wurden Daten aus der funktionellen Magnetresonanztomographie im Ruhezustand (resting-state fMRI) verwendet, um die lokalen Ausprägungen altersbedingter typischer und pathologischer Hirnveränderungen bei Menschen mit Morbus Huntington, Morbus Parkinson und mit Depressionserfahrungen zu untersuchen. In den ersten beiden Studien wurden die lokalen funktionellen Veränderungen im typischen Alterungsprozess und bei zwei neurodegenerativen Erkrankungen abgebildet. Die Assoziationen dieser Veränderungen mit anderen neuronalen und klinischen Daten lieferten Hinweise auf potentiell besonders vulnerable Zellen und Biomarker für die Schwere der Erkrankung. In der dritten Studie untersuchten wir den Effekt verschiedener Kriterien erlebter Depressionen auf die Hirnfunktion und -struktur und identifizierten die Kriterien, die am stärksten mit Gehirnveränderungen assoziiert waren. Die Ergebnisse deuten auf spezifische neurochemische Eigenschaften hin, die neuronale Veränderungen unter verschiedenen Bedingungen beeinflussen können, was zum Verständnis der untersuchten neurodegenerativen Erkrankungen und Alterungsprozesse beiträgt und die zukünftige Entwicklung neuer Pharmakotherapien unterstützen könnte. Die Depressionskriterien, die am stärksten mit funktionellen Veränderungen assoziiert waren, könnten auf einen anhaltenden Effekt der Depression oder ihrer Behandlung auf die Hirnfunktion hinweisen und sollten bei der Planung künftiger Studien zu Depressionen berücksichtigt werden.In recent decades, the scientific community has made progress in mapping the functional organization of the human brain. Functional alterations in the typical aging process and in several neurodegenerative diseases, as well as their pathological pathways, have been identified. However, many underlying (patho-)mechanisms remain unclear, the knowledge of which could pave the way for new diagnostic biomarkers and therapeutical targets. Multimodal associations, such as spatial correlations (co-localizations) between neurochemical properties and alterations in brain function or structure, provide insights into biological entities that may be particularly affected by the aging process or related neurological diseases. Additionally, such associations themselves could serve as diagnostic or prognostic biomarkers for brain diseases. In contrast to neurological diseases, the effects of psychiatric diseases such as depression on the functional organization of the brain have not yet been conclusively clarified, which is partly due to the heterogeneity of the clinical picture. With the help of large data sets, this obstacle could be overcome and changes in the brain could be mapped in a level of detail that has not yet been achieved in studies with smaller sample sizes. In the three studies presented here, data from resting-state functional magnetic resonance imaging (resting-state fMRI) were used to investigate the regional characteristics of age-related typical and pathological brain alterations in people with Huntington’s disease, Parkinson’s disease, and experience of depression. In the first two studies, the local functional alterations in the typical aging process and in two neurodegenerative diseases were mapped. Associations of these alterations with other neuronal and clinical data provided indications of potential particularly vulnerable cells and biomarkers of disease severity. In the third study, we examined how various criteria of experienced depression affect brain function and structure and identified the criteria most strongly associated with brain alterations. The results suggested specific neurochemical properties that may influence neuronal alterations in different conditions, aiding our understanding of the studied neurodegenerative diseases and aging processes, and potentially supporting the future development of new pharmacotherapies. Depression criteria that were identified as most strongly associated with functional changes may indicate a persistent effect of depression or its treatment on brain function and should be considered when planning future studies on depression. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Sonstige Einrichtungen/Externe » Institute in Zusammenarbeit mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf » Institut für Medizin, Forschungszentrum Jülich GmbH Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 08.05.2025 | |||||||
| Dateien geändert am: | 08.05.2025 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 29.08.2024 | |||||||
| Datum der Promotion: | 28.04.2025 |
