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Hirnaktivität unter Betäubung: Dr. Timo van Alst erhält Promotionspreis der Medizinischen Fakultät

Coronabedingt kam die Urkunde per Post: Preisträger des Promotionspreises der Medizinischen Fakultät im Wintersemester 2020/21 ist Dr. Timo van Alst (Foto: privat)

Münster (mfm/sw) – Die Dosis macht das Gift: Vor Operationen oder schmerzhaften Eingriffen werden Patienten meist betäubt und verfallen dadurch in einen Zustand der Empfindungslosigkeit – auch bekannt als Anästhesie. Schon die kleinste Dosis an Narkosemitteln (Anästhetika) wirkt sich dabei auf die Hirnaktivität aus. Um dies genau zu messen, bedarf es einer präzisen Technik. Dr. Timo van Alst untersuchte in seiner Doktorarbeit den Einfluss verschiedener Anästhesiebedingungen auf die neuronale Aktivität durch eine spezielle Form der Bildgebung. Dafür erhielt der 27-Jährige nun den Promotionspreis der Medizinischen Fakultät der Universität Münster, der mit 2.500 Euro von der Pfizer Deutschland GmbH dotiert ist.

Die funktionelle Magnetresonanztomographie, kurz: fMRT, ist eine Methode zur Feststellung der Hirnaktivität - zwar ist sie bei weitem nicht so bekannt wie die gängige MRT, jedoch liefert das Verfahren für die Neurowissenschaft unverzichtbare Erkenntnisse. Das bestätigt auch auch Dr. Timo van Alst: „Die fMRT als bildgebendes Verfahren kann nicht nur Hirnaktivität feststellen, sondern auch lokalisieren: Sie erzeugt eine Art Karte, auf der sich ablesen lässt, welches Areal im Hirn aktiviert ist.“ Zur Messung der Hirnaktivität geht die fMRT allerdings einen Umweg – und misst durch den sogenannten BOLD-Kontrast (englisch: blood oxygenation level dependent) hämodynamische Veränderungen – sprich: solche im Blutfluss -, um indirekt die Aktivierung einer Hirnregion zu erkennen.

Eine direktere Möglichkeit, neuronale Aktivität zu analysieren, stellt ein optisches Calciumsignal dar – die Kombination aus BOLD fMRT und optischer Calciummessung ist für van Alsts Experimente das optimale Messwerkzeug. Indem er verschiedene Parameter wie die Anästhesietiefe variierte, kommt der gebürtig aus Emmerich stammende zu einem wichtigen Ergebnis: „Wir konnten herausfinden, dass bereits geringe Dosen an Anästhetika den Zusammenhang zwischen Calciumsignal und BOLD verändern kann. Durch Anästhetika kann der eine Faktor größer werden, während sich der andere verkleinert – es kommt zu einer Dissoziation.“ Für künftige, ähnlich aufgebaute neurowissenschaftliche Studien birgt van Alsts Arbeit viel Potenzial: So können diese besser konzipiert werden, indem der „Störfaktor“ Anästhesie und seine möglichen Effekte besser eingeschätzt werden können.

Nach dem erfolgreich abgeschlossenen Medizinstudium an der Universität Münster verschlug es van Alst Anfang des Jahres nach Osnabrück. Dort begann er kürzlich seine Weiterbildung zum Facharzt für Anästhesie. Seine Promotion fertigte der 27-Jährige in der Arbeitsgruppe Experimentelle MRT um Prof. Cornelius Faber in der Klinik für Radiologie an. Unterstützt wurde die Forschung des jungen Arztes vom Promotionskolleg MedK und dem Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung, zwei Nachwuchs-Förderinstrumenten der der Medizinischen Fakultät.

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