BrainSynch - Large Scale Interactions in Brain Networks and Their Breakdown in Brain Diseases

Cílem projektu je porozumět mechanismu výměny informací mezi skupinami mozkových buněk – neuronů, a tomu, jak proměnlivost v neurální komunikaci vysvětluje změny ve výkonnosti zdravého i poškozeného mozku. Neurální komunikace se skládá z přenosů na krátkou vzdálenost uvnitř jedné oblasti mozku, ale i na delší vzdálenost mezi skupinami neuronů v různých částech mozku. Zaměřujeme se na interakce ve dvou různých, pravděpodobně souvisejících, pásmech: 1. Pomalé fluktuace BOLD signálu na frekvenci zhruba 0.1 Hz. BOLD signál, měřený funkční magnetickou rezonancí (fMRI), odráží míru okysličení krve v různých částech mozku. 2. Rychlé fluktuace (1-150 Hz), které mohou být měřeny na různých prostorových škálách, od aktivity několika neuronů (Multi-unit activity, MUA), či místních potenciálů (Local field potentials, LFP) v malém měřítku; elektroencefalografie (EEG) a magnetoencefalografie (MEG) ve středním měřítku. Zaměříme se na souvislosti signálů různých frekvenčních pásem a prostorových měřítek a na to, jak variabilita neurálních interakcí souvisí s vnímáním a chováním. Klinicky významná může být kvantifikace neurální komunikace a jejích patologických změn pro mnoho důležitých postižení mozku, například mozkovou mrtvici, poranění hlavy, roztroušené sklerózy a Alzheimerovy choroby.