Mathematische Modellierung der Entstehung und Suppression pathologischer Aktivitätszustände in den Basalganglien-Kortex-Schleifen

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Bewegungsstörungen wie bei Morbus Parkinson werden häufig mit pathologischer oszillatorischer Aktivität im beta-Band (12-30Hz) in den Basalganglien in Verbindung gebracht. Es gilt als empirisch erwiesen, dass diese Oszillationen durch pharmakologische Intervention (z.B. Applikation von Apomorphin) bzw. Tiefe Hirnstimulation (THS) unterdrückt werden können. Die Mechanismen der Entstehung pathologischer beta-Aktivität sowie deren Suppression sind für die Weiterentwicklung therapeutischer Ansätze von großer Bedeutung, bisher jedoch weitestgehend unverstanden. Ziel des Teilprojektes 9 ist ein tiefergehendes Verständnis dieser Mechanismen auf der Ebene der Dynamik des Basalganglien-thalamokortikalen Netzwerkes. Hierzu sollen mit Ansätzen der Computational Neuroscience Modelle für die Dynamik und Funktionsweise der unterschiedlichen Systeme der Basal-Ganglien-Kortex-Schleifen entwickelt und anhand der in den anderen Teilprojekten erhobenen Daten validiert werden.