Biophysikalische Modelle

Die verschiedenen quantitativen MRT-Parameter reagieren empfindlich auf diverse Eigenschaften der Gewebemikrostruktur und der chemischen Umgebung im Gehirn, wie z. B. den Myelin- oder Eisengehalt. Unter Anwendung etablierten Wissens und aktueller Entdeckungen zu biophysikalischen Prozessen, die dem MR-Signal zugrunde liegen, entwickeln wir Modelle, um aus den MRT-Daten direkte Rückschlüsse auf die Mikrostruktur ziehen zu können. So entwickeln wir beispielsweise biophysikalische Modelle zur Quantifizierung von Eisen in der Kortex-angrenzenden weißen Substanz und in der Substantia nigra und zur Charakterisierung der mesoskopischen Organisation des Kortex mit Diffusionsbildgebung. Solche Modelle tragen auch zu einem tieferen Verständnis der kortikalen Schichtung auf Grundlage erhobener MRT-Daten bei.

Die Kombination von Diffusions- und T1-Kontrast ermöglicht die Untersuchung der strukturellen Komplexität der grauen Substanz der menschlichen Hirnrinde in vivo. mehr

Wir haben einen Zusammenhang zwischen einem oft gemessenen MRT-Parameter (R2*) und der Dichte und Eisenkonzentration von dopaminergen Neuronen in Nigrosom 1 hergestellt, indem wir quantitative 3D-Eisenhistologie mit ultrahochaufgelöstem MRT und Gewebeeisenextraktion an postmortalem Gewebe sowie analytischen Modellierungsansätzen verbunden haben. mehr

In diesem Projekt charakterisieren wir kortikalen Schichten durch biomechanische Modellierung und simulieren die Entwicklung des menschlichen Kortexgewebes in vivo unter Verwendung hyperelastischer Materialmodelle. mehr

In vivo Quantifizierung transversaler Relaxationsparameter für verschiedene kortikale Strukturen des menschlichen Gehirns bei ultrahoher Feldstärke. mehr

Wir studieren mit hochauflösender Licht- und Elektronenmikroskopie die Mikroanatomie von Faserverbindungen in der weißen Substanz des menschlichen Gehirns. Ziel ist eine verbesserte Interpretation von Magnetresonanztomographie-basierten biophysikalischen Modellen der Mikrostruktur der weißen Substanz. mehr

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