Wie die Feinstruktur des Gehirns das MRT-Bild beeinflusst
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine der wichtigsten bildgebenden Technologien der modernen Medizin – mit über 50.000 Scannern weltweit und mehr als 100 Millionen Untersuchungen pro Jahr. Trotz ihres breiten Einsatzes gibt es immer noch fundamentale Wissenslücken darüber, wie genau chemische und strukturelle Eigenschaften des Gehirns die MRT-Bilder beeinflussen. Ein Forschungsteam an der Medizinischen Universität Graz unter der Leitung von Christian Langkammer möchte das nun ändern.
Für sein Projekt „WhatsMRI – Elemental and Structural Composition underlying Brain MRI“ wurde Langkammer mit einem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet – eine der prestigeträchtigsten Forschungsförderungen Europas. Mit den zwei Millionen Euro Förderung kann er in den kommenden Jahren eine eigene Forschungsgruppe aufbauen und sich dieser bislang ungelösten Fragestellung widmen.
Ein Blick ins Gehirn: Die Rolle der Myelinschicht
Im Zentrum von Langkammers Forschung steht die Myelinschicht, eine schützende Hülle, die Nervenfasern umgibt. Diese Schicht aus Lipiden und Proteinen ist essenziell für die schnelle und effiziente Weiterleitung von elektrischen Signalen – und damit für motorische, sensorische und kognitive Funktionen. Veränderungen im Myelin treten bei neurologischen Erkrankungen wie Multipler Sklerose oder im Alterungsprozess auf und können mittels MRT sichtbar gemacht werden. Doch bislang fehlen systematisch validierte Erkenntnisse darüber, wie genau diese chemischen und strukturellen Variationen das MRT-Signal beeinflussen. Genau hier setzt Langkammers Projekt an.
Interdisziplinärer Forschungsansatz: MRT trifft auf modernste Analysetechniken
Um quantitative MRT-Messungen präziser zu interpretieren, verfolgt Langkammer einen interdisziplinären Ansatz. Er kombiniert post mortem MRT-Bilder menschlicher Gehirne mit modernsten Analysemethoden wie bildgebender Massenspektrometrie (zur chemischen Untersuchung), Synchrotron-Röntgenstreuung (zur Analyse von Materialstrukturen) sowie hochauflösenden Mikroskopie- und Simulationsverfahren. Ziel ist es, ein detailliertes Modell zu erstellen, das den Zusammenhang zwischen den feingeweblichen Eigenschaften des Gehirns und den messbaren Parametern in MRT-Scans beschreibt. „Mit diesem Modell wollen wir pathologische Veränderungen im Gehirn bei neurologischen Erkrankungen besser verstehen und numerisch beschreiben“, erklärt Langkammer.
Das Projekt soll nicht nur neue Einblicke in die biophysikalischen Grundlagen der MRT liefern, sondern auch die Basis für einen öffentlich zugänglichen chemischen und strukturellen Atlas des menschlichen Gehirns schaffen – ein wertvolles Werkzeug für die Grundlagenforschung über die MRT hinaus.
Internationale Anerkennung für Grazer Neurowissenschaften
Die Verleihung des ERC Consolidator Grants an Christian Langkammer ist eine große Auszeichnung für die Neurowissenschaften an der Med Uni Graz. Andrea Kurz, Rektorin der Universität, betont die Bedeutung dieser Ehrung: „Christian Langkammer ist ein innovativer Wissenschafter, dessen Forschung auf internationaler Ebene Beachtung findet. Dieser Grant ist nicht nur eine Bestätigung seiner wissenschaftlichen Arbeit, sondern auch ein Meilenstein für die Neurowissenschaften an der Med Uni Graz.“
Auch Christian Enzinger, Vizerektor für Forschung und Internationales, hebt die Tragweite dieser Förderung hervor: „Die Vergabe dieses renommierten Grants an Christian Langkammer unterstreicht die Spitzenstellung unserer Universität in den Neurowissenschaften. Der interdisziplinäre Ansatz seines Projekts wird neue Wege in der bildgebenden Forschung eröffnen. Wir unterstützen seine Arbeit voller Überzeugung und werden gemeinsam mit den anderen Grazer Universitäten weiter daran arbeiten, optimale Forschungsbedingungen inklusive eines Ultrahochfeld-MRT-Scanners zu schaffen.“
Mit dem ERC Grant erhält Christian Langkammer nicht nur eine bedeutende Forschungsförderung, sondern auch die Chance, unser Verständnis von MRT-Bildgebung und der Gehirnstruktur grundlegend zu erweitern. Ein spannendes Projekt, das das Potenzial hat, die Neurowissenschaften nachhaltig zu prägen!
Bilder: Helmut Lunghammer