CORE UNIT PIX: Small animal MRI

Die Kleintier-MR-Bildgebung ist heute eine aus der biomedizinischen Spitzenforschung nicht mehr wegzudenkende Methode. Mit der Bewilligung des 9,4 T Kleintier-MRT konnte die Medizinische Fakultät der WWU einen Standortnachteil gegenüber anderen führenden biomedizinisch forschenden Universitäten, die über derartige Geräte verfügen, beseitigen. Um die MRT nun zum maximalen Nutzen des IZKF einzusetzen ist die Einrichtung einer core unit (CU) unabdingbar. Diese wir einerseits Routinemessungen für morphologische und funktionelle MRT (fMRT) mit hohem Durchsatz anbieten und andererseits für die Nutzer die Möglichkeit schaffen spezielle MR-Verfahren für die jeweiligen Anforderungen zu entwickeln, um so das Potential der Methode voll auszunutzen. Insbesondere sollen die etablierten MR-Methoden in der Tumor- und Metastasen-Detektion und -Charakterisierung, in der kardiovaskulären Bildgebung und in der neurophysiologisch motivierten fMRT an der Fakultät bereit gestellt werden. Ein Alleinstellungsmerkmal das von der CU realisiert werden soll, ist die Infektions- und Inflammations-Bildgebung mittels MRT, die durch die Installation in einem S2-Labor und Kombination mit optischer Bildgebung national einzigartige Voraussetzungen schaffen wird.

Darstellung von Netzwerken im Gehirn mittels Kombination von multimodaler funktioneller Bildgebung und optogenetischer Kontrolle

In diesem Projekt soll die Kombination von Ca2+-Imaging und opto-fMRT zur Ca2+-opto-fMRT an einem 9,4 T Kleintiertomographen realisiert werden. Mit dem multimodalen Ansatz soll zunächst der Mechanismus der neurovaskulären Kopplung an nativen Ratten untersucht werden. Mittels optogenetischer Kontrolle sollen dann die Beiträge einzelner Zellpopulationen (exzitatorische Prinzipalneurone, Interneurone, Astrozyten) zur hämodynamischen Antwort aufgeschlüsselt werden. Die Kombination der komplementären Verfahren, d.h. die Möglichkeit gleichzeitig Zellpopulationen gezielt zu stimulieren (mit Optogenetik) sowie die induzierte Aktivität direkt, zellspezifisch mit Millisekunden-Zeitauflösung (Ca2+-Bildgebung) als auch indirekt, systemisch im gesamten Gehirn (BOLD fMRT) darzustellen, soll schließlich genutzt werden, um neuronale Netzwerke in gesunden und, am Beispiel eines Absence-Rattenmodells, in pathologisch veränderten Hirnen zu identifizieren und zu charakterisieren.
Förderzeitraum: 01.01.2013 - 31.12.2015