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Anhand der vorliegenden Dissertation werden die besonderen Funktionen der linken anterioren Inselregion des Menschen bei emotionaler Erregung anhand einer Fall-Kontroll- Studie veranschaulicht. Es wurde dabei die Reaktion auf akustische Chill-induzierende Stimuli bei einer Patientin mit linkshemisphärischer Inselläsion nach Schlaganfall der A. cerebri media untersucht. Eine Läsion dieser Art lies eine Beeinträchtigung der körperlichen, also objektiven Reaktion des Chill-Erlebnisses erwarten, die kognitiven Aspekte der Chill-Verarbeitung sollten jedoch nicht beeinflusst werden. Mithilfe von funktionalen Bildgebungsdaten mittels fMRT konnte die assoziierte kortikale Aktivierung beim Hören von angenehmen und unangenehmen auditiven Stimuli untersucht werden. Als physiologische Reaktion auf diese Stimuli wurde die Änderung der elektrodermalen Aktivität (SCR) erfasst. Eine subjektive Komponente konnte durch verbale Angaben ergänzt werden. Diese Daten wurden mit jenen einer geeigneten gesunden Kontrollprobandin verglichen. Die Ergebnisse der Patientin zeigten eine deutliche Diskrepanz zwischen der objektiven und subjektiven Komponente mit ausbleibendem Anstieg der SCR bei gleichzeitiger subjektiver Angabe einer Chill-Reaktion. Es zeigte sich somit eine vergleichbare Schätzung des subjektiv wahrnehmbaren Gänsehautempfindens, jedoch eine Verringerung objektiver Parameter bei sowohl angenehmen, als auch unangenehmen akustischen Reizen auf Seiten der Patientin und deuten auf die Kompensation im Rahmen eines neuronales Netzwerks der Emotionsverarbeitung hin. Dementsprechend fand sich bei unserer Patientin im Gegensatz zur gesunden Probandin eine positive Korrelation zwischen SCR und der Intensitätseinschätzung des eigenen Chills. Aversive Stimuli lösten dabei deutlich häufiger eine Reaktion aus. Psychophysiologische Unterschiede zwischen den Probandinnen gingen mit Veränderungen funktioneller Repräsentation bei Hören von Musik einher. Der AIC und BA 44/45 zeigten bei MC nur innerhalb der rechten Hemisphäre relevante Aktivierungen, anteriore Teile von BA 8/9und 46/47 waren dagegen bihemisphärisch gleichermaßen aktiv. Diese Ergebnisse ließen auf eine erhaltene auditive Erkennung und ein intaktes Arbeitsgedächtnis hindeuten, die eine adäquate Evaluation der Stimuli ermöglichen, während der betroffene AIC die physiologischen Reaktionen vermindert. Somit konnten die Chill-Parameter bei der Vergleichsprobandin sowohl auf subjektiver als auch auf objektiver Ebene hochpositive Assoziationen zeigen, während sie bei der Patientin stark dissoziierten. Die vorliegende Einzelfallstudie demonstriert eindrücklich die unabdingbare Rolle des linken AIC für Chill-Erlebnisse. Mit dieser Fallstudie konnten aufgezeigt werden, wie körperliche Reaktion und kognitive Bewertung differenziert am internen Monitor der Chill-Reaktion teilnehmen. Dieser Dissertation liegt eine Publikation zugrunde, die in einem renommierten neurowissenschaftlichen Journal veröffentlicht wurde. Psychophysiologische Unterschiede zwischen den Probandinnen gingen mit Veränderungen funktioneller Repräsentation bei Hören von Musik einher. Der AIC und BA 44/45 zeigten bei der Patientin nur innerhalb der rechten Hemisphäre relevante Aktivierungen, anteriore Teile von BA 8/9 und 46/47 waren dagegen bihemisphärisch gleichermaßen aktiv. Diese Ergebnisse ließen auf eine erhaltene auditive Erkennung und ein intaktes Arbeitsgedächtnis hindeuten, die eine adäquate Evaluation der Stimuli ermöglichen, während der betroffene AIC die physiologischen Reaktionen vermindert. Somit konnten die Chill-Parameter bei der Vergleichsprobandin sowohl auf subjektiver als auch auf objektiver Ebene hochpositive Assoziationen zeigen, während sie bei der Patientin stark dissoziierten. Die vorliegende Einzelfallstudie demonstriert eindrücklich die unabdingbare Rolle des linken AIC für Chill-Erlebnisse. Durch die Nutzung der funktionellen Bildgebung konnten auch erstmals Aussagen darüber gemacht werden, welche Hirnregionen möglicherweise kompensatorische Leistungen übernehmen. Hierbei wurden die neuronalen Grundlagen der Enkodierung und Kategorisierung emotionaler Reize, sowie die Rolle der Interozeption von Körpersignalen beim Erleben emotionaler Zustände anhand einer Fall-Kontroll-Studie einer Patientin mit Schlaganfall der A. cerebri media untersucht. Akustische Reize wurden hierbei genutzt, um Emotionen auszulösen und das so genannte Chill-Erleben, um diese Emotionen messbar zu machen.

Ziel: Teleradiologische Befundung hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Befundqualität bei teleradiologischer Befundung und deren Abhängigkeit von der Berufserfahrung der befundenden Ärzt*innen zu evaluieren. Material und Methoden: Als Indikator für Befundqualität wurde die Anzahl von Befundunterschieden definiert. Über einen Zeitraum von 21 Monaten wurden prospektiv alle Befundunterschiede ermittelt, die nachts, an Wochenenden und Feiertagen in der teleradiologischen Befundung und in der Befundung vor Ort auftraten. Unterschiede wurden nach Schweregrad klassifiziert. Die Berufserfahrung des Befundenden wurde erhoben. Zur Berechnung der Stärke des Zusammenhangs zwischen Berufserfahrung und Befundunterschied, Anforderungsart und Befundunterschied sowie bei Kombination der Faktoren wurde das relative Risiko für einen Unterschied bei Befundung durch Ärzt*innengruppen mit unterschiedlicher Berufserfahrung berechnet. Für die Kombination der Einflussfaktoren wurde die absolute und relative Risikoreduktion bezogen auf das Risiko für das Auftreten eines Befundunterschiedes berechnet. Ergebnisse: Im Studienzeitraum wurden 7.761 Untersuchungen registriert. 7.209 Untersuchungen konnten in die Analyse einbezogen werden. 17 % (1.215) der Befunde enthielten Befundunterschiede. Teleradiologische Befundung hatte keinen signifikanten Einfluss auf das Risiko für Befundunterschiede. Bei Befundung durch Weiterbildungsassistent*innen mit weniger als vier Jahren Berufserfahrung bestand in der Gesamtstichprobe ein signifikant höheres Risiko für Befundunterschiede. Bei Teleradiologischer Befundung lag gegenüber der In-House-Befundung bei Befundung durch Weiterbildungsassistent*innen mit mindestens 4-jähriger Erfahrung ein signifikant geringeres Risiko für Minor-, nicht aber für Major- Befundunterschiede vor. Schlussfolgerungen: Unterschiedsraten bei teleradiologischer Befundung sind vergleichbar mit den Raten bei regulärer Notfallversorgung. Das Risiko für Befundunterschiede bei assistenzärztlicher Versorgung sinkt bei beiden Anforderungsarten mit steigender Berufserfahrung. Teleradiologische Befundung kann auch bei Ärzt*innen in Weiterbildung einen hohen Grad an Befundsicherheit in der Befundung außerhalb der regulären Dienstzeiten liefern.

Die traumatische Dissektion des Truncus coeliacus ist eine der seltenen Gefäßverletzungen. In der Literatur finden sich hierzu bislang lediglich 14 Einzelfallberichte. Im Zeitraum von September 1997 bis Dezember 2012 wurden 5.194 Patienten unter dem Verdacht auf ein erlittenes Polytrauma im Unfallkrankenhaus Berlin behandelt. Hiervon wurde bei neun Patienten die Diagnose einer traumatischen Dissektion des Truncus coeliacus gestellt. In diesen neun Fällen wurden die Unfallmechanismen und Verletzungsmuster, die bildgebenden Untersuchungen sowie die erfolgten therapeutischen Maßnahmen retrospektiv ausgewertet. Die Ergebnisse wurden im Hinblick auf mögliche Aussagen zur Ätiopathogenese, zu etwaigen Markerverletzungen, zur Bildgebung im Akut- und Langzeitverlauf sowie zur Behandlung dieser seltenen Verletzung mit den publizierten Daten zu traumatischen und spontanen Viszeralarteriendissektionen in der Literatur verglichen. Es zeigte sich ein heterogenes Verteilungsmuster an Unfallursachen, wobei vermutlich Scherkräfte am Übergang des fixierten zum mobilen Gefäßabschnitt für die Dissektion verantwortlich sind. Eine vorbestehende Stenose des Truncus coeliacus durch das Ligamentum arcuatum scheint die Dissektion zu begünstigen. Aufgrund auffälliger Koinzidenzen knöcherner Wirbelsäulenverletzungen im thorako-lumbalen Übergang besitzen diese beim polytraumatisierten Patienten möglicherweise den Charakter von Markerverletzungen für eine potenziell vorliegende traumatische Dissektion des Truncus coeliacus. In der Akutphase stellt die CT-Angiographie den Goldstandard für die bildgebende Diagnostik dar, während in späteren Verlaufskontrollen auch die MR-Angiographie sowie duplexsonographische Untersuchungen eingesetzt werden können. Die Behandlung ist primär konservativ. In Abhängigkeit der Hämodynamik des Patienten und der kollateralen Blutversorgung im Bereich der Viszeralarterien stellen Zeichen einer Organischämie das wichtigste Kriterium für die Notwendigkeit einer endovaskulären oder operativen Intervention dar. Aneurysmen im Bereich der peripankreatischen arteriellen Arkaden sind als mögliche vaskuläre Spätkomplikationen zu berücksichtigen.

Zielstellung: In dieser prospektiven Arbeit überprüften wir, ob ein sequenzbasierter Softwarealgorithmus zur Geräuschreduktion in der Magnetresonanztomographie (MRT) einen Einfluss auf die Bildqualität und das Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) besitzt. Material und Methoden: Einunddreißig Patienten, 18 Männer, 13 Frauen, Durchschnittsalter 58,3 ± 14,5 Jahren, unterzogen sich einer indizierten, kranialen MRT-Bildgebung. Das Sequenzprotokoll schloss FLAIR-Sequenzen ein, welche mit identischen Scanparametern jeweils mit und ohne Anwendung des Softwarealgorithmus Quiet Suite (QS) (Siemens Healthcare) angefertigt wurden. Mit Hilfe eines Schalldruckpegelmessgerätes (Testo, Typ 815) wurden die maximalen Lautstärkepegel für beide Sequenzen im Untersuchungsraum ermittelt. Es erfolgte die subjektive Beurteilung der Bildqualität auf einer Fünf-Punkte-Skala (1 sehr gut - 5 inadäquat) durch zwei Radiologen unabhängig voneinander. Separat wurde das SNR für die graue Hirnsubstanz, weiße Hirnsubstanz und den Liquor für beide Sequenzen ermittelt. Zusätzlich erfolgte die Auswertung von Detektionsraten pathologischer Läsionen innerhalb der weißen Hirnsubstanz jeweils mit und ohne Verwendung von QS. Die statistische Analyse mit dem Vergleich beider Sequenzen erfolgte mittels Mann-Whitney-U-Test. Ergebnisse: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von QS die Schalldruckpegelspitzen signifikant reduziert (83,5 ± 7,3 dB(A) versus 81,5 ± 7,5 dB(A) mit QS, p ≤ 0,017). Hinsichtlich der Beurteilung der subjektiven Bildqualität wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Befundern ermittelt (Befunder 1: 2,03/2,07, p = 0,730; Befunder 2: 1,98/2,10, p = 0,362). QS führte für ausgewählte Bereiche zu einem Anstieg des SNR (graue Substanz, p ≤ 0,001; weiße Substanz p = 0,006). Die Detektionsraten von suspekten Läsionen innerhalb der weißen Substanz zeigten keine signifikanten Unterschiede unter Verwendung von QS (Befunder 1, p = 0,944; Befunder 2, p = 0,952). Schlussfolgerungen: Sequenzbasierte Softwarealgorithmen, wie QS, besitzen das Potential die Schalldruckpegelspitzen in der MRT signifikant zu reduzieren ohne die subjektive Bildqualität zu kompromittieren oder die diagnostische Genauigkeit zu gefährden.

Faces and voices are very important sources of threat in social anxiety disorder (SAD), a common psychiatric disorder where core elements are fears of social exclusion and negative evaluation. Previous research in social anxiety evidenced increased cerebral responses to negative facial or vocal expressions and also generally increased hemodynamic responses to voices and faces. But it is unclear if also the cerebral process of face-voice-integration is altered in SAD. Applying functional magnetic resonance imaging, we investigated the correlates of the audiovisual integration of dynamic faces and voices in SAD as compared to healthy individuals. In the bilateral midsections of the superior temporal sulcus (STS) increased integration effects in SAD were observed driven by greater activation increases during audiovisual stimulation as compared to auditory stimulation. This effect was accompanied by increased functional connectivity with the visual association cortex and a more anterior position of the individual integration maxima along the STS in SAD. These findings demonstrate that the audiovisual integration of facial and vocal cues in SAD is not only systematically altered with regard to intensity and connectivity but also the individual location of the integration areas within the STS. These combined findings offer a novel perspective on the neuronal representation of social signal processing in individuals suffering from SAD.

Background: Magnetic resonance imaging (MRI) techniques are rarely used in the context of abdominal sepsis and in sepsis research. This study investigates the impact of MRI for monitoring septic peritonitis in an animal model (colon ascendens stent-induced peritonitis, CASP). The CASP model closely mimics that of human disease and is highly standardized. The most frequently employed readout parameter in mouse CASP studies is prolonged or decreased rate of survival. Monitoring the progression of peritonitis via MRI could provide a helpful tool in the evaluation of severity. The use of alternative readout systems could very well reduce the number of research animals. Perspectively, clinical improvement after certain treatment could be classified. Methods: This study describes for the first time MRI findings following the induction of septic peritonitis in mice using the CASP model. Two sublethal groups of mice with septic peritonitis were investigated. Each had received one of two differing stent diameters in order to control the leakage of feces into the abdominal cavity. Each mouse served as its own control. Imaging and analyses were performed blinded. Gut diameters, stomach volume, abdominal organ wall diameters, and volume of the adrenal glands were measured. Serum corticosterone levels were detected using ELISA. Serum IL-6, TNF-α, IL-1β, and IL-10 levels were screened by cytometric bead array. Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney U test for nonparametric probes and the Kruskal-Wallis and t tests. Results: Using a 7-tesla MRI scanner 24 and 48 h after induction of septic peritonitis, interenteric fluid, organ swelling of spleen and adrenal glands, as well as dilatation of the stomach were compared to nonseptic conditions. Swelling of adrenal glands resulted in an increased serum corticosterone level. In addition, the wall of the intestine bowel was thickened. Based upon these findings, an MRI score (MRI sepsis score, MSS) for abdominal sepsis in mice was established. Reduced stent sizes led to reduced severity of the abdominal sepsis, which could be reproduced in the MSS, which is described here for the first time. Conclusions: Intraabdominal variations during septic peritonitis are detectable by MRI techniques. MRI methods should become a more important tool for the evaluation of abdominal peritonitis. MSS could provide an interesting tool for the evaluation of therapeutic strategies.

Objective: Defective mucus production in the pancreas may be an important factor in the initiation and progression of chronic pancreatitis (CP), therefore we aimed to (i) investigate the qualitative and quantitative changes of mucus both in human CP and in an experimental pancreatitis model and (ii) to correlate the mucus phenotype with epithelial ion transport function. Design: Utilizing human tissue samples and a murine model of cerulein induced CP we measured pancreatic ductal mucus content by morphometric analysis and the relative expression of different mucins in health and disease. Pancreatic fluid secretion in CP model was measured in vivo by magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP) and in vitro on cultured pancreatic ducts. Time-changes of ductal secretory function were correlated to those of the mucin production. Results: We demonstrate increased mucus content in the small pancreatic ducts in CP. Secretory mucins MUC6 and MUC5B were upregulated in human, Muc6 in mouse CP. In vivo and in vitro fluid secretion was decreased in cerulein-induced CP. Analysis of time-course changes showed that impaired ductal ion transport is paralleled by increased Muc6 expression. Conclusion: Mucus accumulation in the small ducts is a combined effect of mucus hypersecretion and epithelial fluid secretion defect, which may lead to ductal obstruction. These results suggest that imbalance of mucus homeostasis may have an important role in the early-phase development of CP, which may have novel diagnostic and therapeutic implications.

Neural characteristics of verbal creativity as assessed by word generation tasks have been recently identified, but differences in resting-state functional connectivity (rFC) between experts and non-experts in creative writing have not been reported yet. Previous electroencephalography (EEG) coherence measures during rest demonstrated a decreased cooperation between brain areas in association with creative thinking ability. Here, we used resting-state functional magnetic resonance imaging to compare 20 experts in creative writing and 23 age-matched non-experts with respect to rFC strengths within a brain network previously found to be associated with creative writing. Decreased rFC for experts was found between areas 44 of both hemispheres. Increased rFC for experts was observed between right hemispheric caudate and intraparietal sulcus. Correlation analysis of verbal creativity indices (VCIs) with rFC values in the expert group revealed predominantly negative associations, particularly of rFC between left area 44 and left temporal pole. Overall, our data support previous findings of reduced connectivity between interhemispheric areas and increased right-hemispheric connectivity during rest in highly verbally creative individuals.

Background: Biomarkers for gains of evidence based interventions for upper limb motor training in the subacute stage following stroke have rarely been described. Information about these parameters might help to identify patients who benefit from specific interventions and to determine individually expected behavioral gains for a certain period of therapy. Objective: To evaluate predictors for hand motor outcome after arm ability training in the subacute stage after stroke selected from known potentially relevant parameters (initial motor strength, structural integrity of the pyramidal tract and functional motor cortex integrity). Methods: We applied the arm ability training (AAT) over 3 weeks to a subpopulation of stroke patients with mild arm paresis, i.e., in 14 patients on average 4 weeks after stroke. The following biomarkers were measured before therapy onset: grip strength on the affected hand, transcranial magnetic stimulation recruitment curve steepness over the primary motor hand area [slope ratio between the ipsilesional hemisphere (IH) and contralesional hemisphere (CH)], and diffusion weighted MRI fractional anisotropy (FA) in the posterior limb of the internal capsule (PLIC; determined as a lateralization index between IH and CH). Outcome was assessed as the AATgain (percentage improvement over training). The “Test d'Evaluation des Membres Supérieurs de Personnes Âgées” (TEMPA) was assessed before and after training to test for possible associations of AAT with activity of daily living. Results: A stepwise linear regression identified the lateralization index of PLIC FA as the only significant predictor for AAT-gain (R2 = 0.519; P = 0.029). AAT-gain was positively associated (r = 0.59; P = 0.028) with improvement in arm function during daily activities (TEMPA). Conclusions: While all mildly affected patients achieved a clinically relevant therapeutic effect, pyramidal tract integrity nevertheless had a modifying role for clinical benefit.