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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

hemisphärenspezifische Verarbeitungsdefizite postuliert. Andererseits werden Dys-
funktionen neuronaler Strukturen, wie der Amygdala, des orbito-frontalen, ventro-
medialen und dorsolateralen Frontalkortex, des anterioren Cmgulums, des Striatums
und des Hippokampus für Störungen der Affektregulation verantwortlich gemacht.
Neben der Abbildung von morphologischen und funktionellen Veränderungen des
Gehirns ermöglicht die Methode der Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) Antei-
le des Hirnstoffwechsels in-vivo zu beobachten. Die MRS eröffnet die Möglichkeit,
biochemische Veränderungen in den Schlüsselregionen der Emotionsverarbeitung
und — kommunikation als Korrelate der gestörten Funktion bei affektiv Erkrankten
zu messen. MR-spektroskopische Untersuchungen an depressiven Patienten am ZI
in Mannheim zeigten signifikante Veränderungen MR-detektierbarer cholinhaltiger
Metaboliten im Hippokampus depressiver Patienten.
In einer ersten Auswertung der 1H-MRS Signale von N-Acetylaspartat
(NAA), cholinhaltigen Verbindungen (Ch) und dem Signal von Kreatin und Phos-
phokreatm (Gr) im Frontallappen von gesunden Probanden fand sich eine asymme-
trische Cholinverteilung in der frontalen weißen Substanz. Da die Konzentration der
Metaboliten 1000 bis lOOOOmal geringer als die des Wassers im Gehirn ist, auf dem
die gesamte MR-Bildgebung einschließlich funktioneller Bildgebung beruht, muss
die Größe der MRS Voxel sehr viel größer sein, als die auf dem Wassersignal beru-
henden Bildvoxel, typischerweise 2—4 cm3. Mit dieser recht groben Auflösung ist es
nicht möglich, Voxel zu akquirieren, die ausschließlich aus weißer Substanz (WM)
oder aus grauer Substanz (GM) bestehen. Daher werden alle MRS Voxel mit Hilfe
der zugrunde liegenden hochaufgelösten MR-Bilddatensätze in Anteile von WM
und GM sowie Liquor segmentiert. Der Liquor enthält nachweislich keine messba-
ren Anteile von NAA, Ch oder Cr. Daher wird für alle Voxel eine Liquoranteilkor-
rektur durchgeführt. Um zwischen WM und GM unterscheiden zu können, werden
die Voxel anhand der MR-Bilder aus Regionen überwiegend grauer oder weißer
Substanz gewählt und unterlaufen anschließend eine Überprüfung anhand der Seg-
mentierungsergebnisse. Nur Voxel mit überwiegend WM-Gehalt (üWM) werden in
die WM-Auswertung aufgenommen, entsprechend für GM (üGM).
In der Auswertung unserer Probandendaten aus dem Frontallappen fand sich
nun ein signifikanter Unterschied im Ch-Signal zwischen Voxeln aus dem kortika-
len GM-Bereich im Vergleich zu üWM-Voxeln (links p = 0.008, rechts p < 0.0001).
Dieses Ergebnis unterstreicht die Notwendigkeit einerVoxelsegmentierung, um zwi-
schen WM und GM zu unterscheiden.
Die Voxel des üWM-Bereichs zeigten nun den bereits beschriebenen rechts-
links Unterschied, aber darüber hinaus einen signifikanten Unterschied in der antei-
ligen GM und WM Zusammensetzung (p < 0.0005). Es fand sich eine signifikante
Korrelation des Ch-Signals in den üWM-Voxeln mit dem GM- und WM-Gehalt,
die in den überwiegend GM Voxeln nicht vorhanden war.
Nach einer Regressionsanalyse der üWM Voxel für WM und GM Anteil waren
die resultierenden Residuen des Ch-Signals für beide Hemisphären gleich.
Mit der Methode der Spektroskopischen Bildgebung können zur Zeit maxi-
mal drei verschiedene Schichten durch das Gehirn in einer für Probanden und Pati-