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Forschungsprojekte

Besonderes Interesse der Arbeitsgruppe gilt dem Gehirn. Hier geht es um die räumlich aufgelöste Darstellung neuronaler Aktivität, um das Zusammenspiel einzelner Hirnareale und um die Plastizität struktureller Verknüpfungen im Gehirn, und es geht darum, wie Strukturen, Funktionen und Stoffwechselaktivitäten im Gehirn sich mit dem Alter, in Folge von entzündlichen oder degenerativen Erkrankungen oder unter dem Einfluss von Narkotika und anderen Medikamenten verändern.

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Die klassische MRT ist verglichen z.B. mit der Computertomographie eine relative langsame Aufnahmetechnik. Bewegungen, hervorgerufen durch Atmung oder Herzschlag, können die Bildqualität erheblich beinträchtigen. Eine Vermeidung von Bewegungsartefakte durch Luftanhalten ist insbesondere für Patienten mit Herz- oder Lungenerkrankungen häufig nicht zumutbar und bei Tierexperimenten in der Regel nur in Narkose möglich. Zudem finden viele biologisch interessante Prozesse im Sekunden- und Millisekunden-Bereich statt. Vielversprechende Ansätze liefern hier radiale Aufnahmetechniken und neue Methoden der Bildrekonstruktion.

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Wesentliche Kontrastmechanismen der klassischen MRT beruhen auf Änderungen im Wassergehalt der Gewebe und auf Änderungen der Relaxationszeiten der Wasserstoffkerne, beides zunächst recht unspezifische Eigenschaften. Ziel dieses Forschungsschwerpunktes ist es, die Sensitivität und Spezifität der MRT und MRS weiter zu erhöhen. Mithilfe geeigneter Tiermodelle arbeiten wir hierbei an der Weiterentwicklung neuer Kontrastmechanismen. Dazu gehören Verfahren der Bildgebung basierend auf Diffusion (Bewegung der Atome und Moleküle), Magnetisierungstransfer (Wechselwirkungen zwischen den Molekülen), chemical exchange saturation transfer (eine Technik, die es erlaubt, im Organismus die Verteilung von bestimmten Molekülen darzustellen), magnetische Suszeptibilität sowie „intelligente“ Kontrastmittel (die im Inneren des Körpers z.B. die Anwesenheit bestimmter Enzyme, Temperaturen oder den pH-Wert darstellen können).

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