Keynotes
Prof. Dr. Jens Volkmann - Neurologische Klinik und Poliklinik, Universitätsklinikum Würzburg
Verhaltensmedizin bei Morbus Parkinson
The basal ganglia are a group of deep brain nuclei, which are interconnected with various regions of the frontal cortex. They have long been implicated in motor control, but in recent years more broadly recognized as structures subserving goal directed behavior in general. Lesions or dysfunction of the basal ganglia cause a wide range of movement disorders, which are often linked to specific behavioral phenotypes. Parkinson’s disease (PD) is the best-studied example of how a focal lesion to the basal ganglia (dopaminergic striatal denervation) results in large-scale network dysfunction of motor and non-motor circuits linked to the basal ganglia. It has also functioned as a model disease for studying functional interventions into disordered brain circuits by means of either stereotactic lesions or focal electrical stimulation. The lecture will outline the pathophysiological concept of brain circuit disorders and illustrate the behavioral aspects of hypo- and hyperdopaminergic dysfunction in clinical examples.
Prof. Dr. Rainer Goebel - Universität Maastricht, Niederlande
Klinische Relevanz des BOLD Signals für Neurofeedback und Brain-Computer Interface Anwendungen
In den letzten Jahren sind zahlreiche Anwendungen mit der funktionellen Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) durchgeführt worden, die das Auslesen von mentalen Zuständen aus verteilten Aktivitätsmustern zum Ziel hatten („brain reading“). Wenn die gemessenen Aktivitätsmuster in Echtzeit – also während der Messung - ausgelesen und dekodiert werden können, eröffnen sich neue Möglichkeiten insbesondere für klinische Anwendungen. Wir haben in den letzten Jahren solche Echtzeit-fMRT Anwendungen entwickelt, die es z.B. erlauben einem Probanden die eigene Hirnaktivität aus relevanten Arealen während einer laufenden Messung zu zeigen. In darauf basierten fMRT Neurofeedback-Studien lernen Probanden ihre eigene Hirnaktivität zu modulieren. Ich werde fMRT-Neurofeedback Studien präsentieren, die es Patienten mit Depressionen ermöglichen, ihre Symptome selbst zu reduzieren. Weitere erfolgreiche Neurofeedback Studien mit Parkinson Patienten sowie Personen mit Spinnenangst zeigen weitere Anwendungsmöglichkeiten. Basierend auf der Echtzeit-fMRT haben wir auch Gehirn-Computer-Schnittstellen (brain computer interfaces, BCIs) entwickelt un zu untersuchen ob fMRT potentiell verwendet werden kann, um locked-in Patienten Kommunikation zu ermöglichen. Bei unserem ersten sehr gut funktionierendem BCI-Verfahren müssen Probanden mentale Prozesse ausführen, z.B. in ihrer Vorstellung singen, rechnen, ein Gedicht aufsagen, etwas zeichnen usw. Wir haben anschliessend untersucht, ob stärkere MRT Geräte (7 Tesla) und bessere Analyseverfahren BCIs ermöglichen bei denen Probanden sich lediglich einzelne Buchstaben eines Wortes vorstellen müssen. Es ist uns in den letzten Jahren in der Tat gelungen vorgestellte Buchstaben aus dem visuellen Kortex zu rekonstruieren, also quasi aus dem geistigen Auge auszulesen.
Prof. Dr. Dorothée Lulé - Neuropsychologie, Klinik für Neurologie, Universität Ulm
Palliativmedizin bei der Amyotrophen Lateralsklerose: Wie die Arroganz der Gesunden eine patientenzentrierte Versorgung erschwert
Patienten mit amyotropher Lateralsklerose (ALS) erleben einen progredienten Verlust von Bewegungs- und Sprechfähigkeit. Etwa 80-90% der Patienten versterben innerhalb von 5 Jahren nach Auftreten der ersten Symptome, wenn keine entsprechenden Maßnahmen wie invasive Beatmung zum Einsatz kommen. Für die Patienten (und Angehörigen) stellt die Diagnose eine große emotionale Belastung dar. Trotz anfänglicher Anpassungsstörungen zeigt jedoch ein Großteil der Patienten eine erfolgreiche psychosoziale Anpassung im Sinne einer zufriedenstellenden Lebensqualität und einer nur leicht erhöhten Depressivitätsrate, sofern intrinsische und extrinsische Faktoren vorliegen, die eine Anpassung erlauben. Auch ist der Wunsch nach beschleunigtem Versterben bei den Patienten meist sehr niedrig und weit entfernt von einem klinisch relevanten Bereich, auch im weit fortgeschrittenen Stadium des locked-in Syndroms (LIS). Interessanterweise haben gesunde Außenstehende Schwierigkeiten damit sich vorzustellen, dass ein im Rollstuhl sitzender Patient, dem bei allen Verrichtungen und Aufgaben des Alltags geholfen werden muss und der nur über Sprachcomputer kommunizieren kann, eine zufriedenstellende subjektive Lebensqualität ohne klinisch relevante Depressivität haben kann. Selbst die Angehörigen, die oft rund um die Uhr mit den Patienten zu tun haben, können sich ein gutes Wohlergehen der Patienten nur schwer vorstellen, auch überschätzen sie oft den Wunsch nach beschleunigtem Versterben. Die Ängste vor einem solchen Zustand lassen viele Gesunde die Arroganz entwickeln, dass ausschließlich ein Leben in körperlicher Gesundheit lebenswert sei. Ärzte können auch eine Unterschätzung des Wohlergehens zeigen und dies geschieht in Abhängigkeit von der eigenen Expertise mit solchen Patienten: Wer die Patienten nicht kennt, betrachtet die ALS als unvereinbar mit einem guten Wohlergehen; je mehr Patienten die Ärzte in ihrem Berufsalltag gesehen haben und je mehr Erfahrung sie im palliativen Bereich haben, desto besser wissen sie, dass ein Großteil der Patienten ein zufriedenstellendes Wohlergehen haben können. Diese Erkenntnisse haben weitreichende Konsequenzen für die Entscheidungsfindung bei lebensrelevanten Fragen in der palliativmedizinischen Versorgung, vor allem im Falle von nicht-kommunikationsfähigen Patienten. Für die patientenzentrierte Versorgung ist eine von subjektiven Vorurteilen freie Sicht auf das Wohlergehen des Patienten essentiell, wird stattdessen die Projektion der eigenen Ängste in Form einer distanzierenden Arroganz verarbeitet, ist eine angemessene palliativmedizinische Versorgung maximal erschwert.
Website Prof. Lulé
Dr. Donatella Mattia - Fondazione Santa Lucia, Rome, Italy
Brain-Computer Interface based neurofeedback for motor rehabilitation after stroke – evidence and implementation in clinical routine
The Brain Computer Interfaces (BCIs) allow to act on the environment in absence of muscular activity, thus providing severely disabled people with an artificial channel to communicate and control. This ability resides into a technical pipeline by means of which BCIs directly measure brain activity, translate it into an action and provide feedback to the user in real time.
More recently, BCI technology has attract attention as a potential tool to support functional rehabilitation after acquired brain injury (ie, stroke), offering an on-line feedback about brain signals associated with mental practice, motor intention/attempt, and thus helping to guide neuroplasticity to improve recovery. The possibility to monitor and eventually modulate (by self-regulation) specific patterns of brain activity to induce (long-term) neuroplasticity, is the key element for the design and application of BCIs for therapeutic purposes. Indeed, by re-training the brain to specific activities, an ultimate improvement of function is expected. Other features of BCI systems, such as the possibility to control external devices that assist movements (e.g. functional electrical stimulation - FES - or robots) further strengthen the BCI role among the repertoire of technologies to support neurorehabilitation.
In this lecture, I shall provide an overview of the recent advancements in non-invasive BCIs as therapeutic tool to promote functional motor recovery by inducing neuroplasticity after stroke. I shall also discuss the role of BCI technology in the domain of cognitive function recovery by instantiating BCIs in the long history of neurofeedback and outline it potential role in cognitive rehabilitation after stroke.
Despite the knowledge acquired over the last decade and the growing number of studies providing evidence for clinical efficacy of BCI in motor rehabilitation, an exhaustive deployment of this technology to clinical practice is still on its way. An overview of the crucial issues to translate BCIs from the lab to the real scenario usage will close the lecture.
Website Dr. Mattia
Dr. Nicholas T. van Dam - University of Melbourne, Australia
Mind the hype: A critical evaluation and prescriptive agenda for research on mindfulness and meditation
Mindfulness is everywhere. People are enthusiastically incorporating it into healthcare, education, business, and just about every other domain of life/work. Despite its popularity, there is considerable lack of clarity about what mindfulness is and is not. Among all the enthusiasm to adopt the ideas and practices that emerge from and relate to mindfulness, core features and context are getting lost. Additionally, many (often well-intentioned) individuals are providing instruction or guided practices without sufficient training or background. In this presentation, I will discuss (from both a research and practice perspective): (1) the meaning of mindfulness - aiming to clarify what it is and is not, (2) potential risks associated with various forms of mindfulness practice, and (3) talk about when it might be most useful and effective. In reviewing these topics, I will clarify what mindfulness is and when it might be most helpful.
