Aus Trient kommt der erste funktionelle Gehirnatlas, der durch die Integration funktioneller Magnetresonanztomographiedaten im Ruhezustand gesunder Probanden mit Elektrostimulationsdaten erstellt wurde, die bei neurochirurgischen Operationen zur Entfernung von Gehirntumoren gesammelt wurden. Eine komplexe IT-Integration dieser Informationen, basierend auf Methoden der künstlichen Intelligenz, führte zur Definition der genauen Verteilung der für 12 verschiedene Funktionen wesentlichen Bereiche des Gehirns. Dank einer weiteren und fortschrittlichen Magnetresonanzmethode, der Traktographie, die es uns ermöglicht, Gehirnfasern sichtbar zu machen, hat es dazu beigetragen, die zerebralen Verbindungswege zwischen diesen Funktionen aufzuklären.
Die Neuheit, das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen den drei Hauptakteuren der neurowissenschaftlichen Forschung in diesem Bereich – der Universität Trient, der Bruno-Kessler-Stiftung (FBK) und der Provincial Health Services Company (APSS) – ist das Ergebnis des „NeuSurPlan“. Klinisches Forschungsprojekt begann im Jahr 2021 und wurde von der autonomen Provinz Trient finanziert. Mit dem Ziel, den Technologietransfer zu unterstützen: zur Aufklärung der funktionellen Anatomie des Gehirns beizutragen und wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem Labor in therapeutische und chirurgische Anwendungen umzusetzen.
Der erste digitalisierte Atlas des Gehirns
Nicht nur. „Die Integration der Erfahrungen und Fähigkeiten jeder beteiligten Institution – lesen wir in einer Notiz – hat die Schaffung des ersten automatischen Systems zur Erforschung von Gehirnfunktionen auf kortikaler Ebene ermöglicht.“ Eine Software, mit der Sie durch eine kurze 11-minütige MRT-Sequenz eine Karte verschiedener Gehirnfunktionen erstellen können, die sowohl als Hilfsmittel für die chirurgische Planung und damit zur Verringerung des Risikos einer Schädigung des funktionellen Gehirngewebes als auch zum Verständnis verwendet werden kann die Mechanismen der neuronalen Reorganisation und Plastizität im Krankheitsverlauf von Patienten“.
Schließlich hat der Dialog zwischen klinischen und Laboraktivitäten es den Trentiner Forschern ermöglicht, den ersten digitalisierten Atlas der weißen Gehirnsubstanz zu erstellen, der durch die Integration der anatomischen Mikrodissektion der Gehirnfasern mit Magnetresonanz-Traktographie-Studien gewonnen wurde. Ein online verfügbares Tool, das „eine einzigartige Ressource zum Lehren und Lernen der Anatomie der Hauptverbindungswege des menschlichen Gehirns“ darstellt, lesen wir weiter.
Eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und klinischer Forschung
Die neuen Grenzen, die sich im Bereich Forschung und Chirurgie eröffnen, werden auf der dritten Konferenz „Connect Brain“ diskutiert, die vom 13. bis 15. Juni in Trient stattfindet. Erklärt Silvio Sarubbo, der in Trient Professor am Interdepartementalen Zentrum für Medizinische Wissenschaften der Universität und Direktor der komplexen operativen Einheit Neurochirurgie des Krankenhauses Santa Chiara ist: „Es ist ein echter Kurs, der mit der Idee geboren wurde, eine Brücke zwischen dem Grundlegenden zu schlagen.“ Neurowissenschaften und klinische, neurologische und neurochirurgische Forschung. Eine Synergie, die praktische Auswirkungen auf die Behandlung von Patienten mit Hirntumoren hat.“
„Unser Beitrag – erklärt er Jorge Jovicich, wissenschaftlicher Koordinator des Neuroimaging-Labors am Interdepartementalen Mind/Brain-Zentrum der Universität Trentino, soll der operativen Einheit Neurochirurgie ein funktionelles Bildgebungs-Diffusionsdatenerfassungsprotokoll und Tools zur gemeinsamen Analyse dieser Daten zur Verfügung stellen. Sowohl zur Planung eines chirurgischen Eingriffs als auch zur Analyse des postoperativen Fortschritts, um die kognitive Erholung des Patienten zu überwachen.“
„Es entsteht ein seltsamer Kurzschluss“, stellt er fest Paolo Avesani, Leiter des FBK Neuroinformatiklabors. „Einerseits versucht die Neurowissenschaft zu erklären, wie das Gehirn funktioniert, andererseits versucht künstliche Intelligenz, es nachzubilden. Es besteht ein gegenseitiger Nutzen zwischen diesen beiden Disziplinen, der sich auch positiv auf die klinische Tätigkeit auswirkt.“
