MRGometer

Dieses Projekt beruht auf der Kooperation mit der Abteilung Neurobildgebung (Dr. Lukas Scheef) der Radiologischen Klinik in Bonn und ist im Rahmen einer Masterarbeit (Jan Warnecke) realisiert worden. Der Bau des MRGometers wurde vom Forschungszentrum der Hochschule Koblenz mit 4.000 Euro unterstützt. Dass das MRGometer millimetergenau in den Kernspintomographen passt und auch sonst reibungslos funktioniert, haben wir auch unserem Werkstattmeister Martin Krings zu verdanken. Bei der Implementierung der Sensorik war Thomas Giese, Meister für Elektronik in unserer Werkstatt, eine große Stütze. 

Es ist gut belegt, dass regelmäßige sportliche Aktivität nachhaltige positive Effekte auf die körperliche Gesundheit ("physical health") hat. Zunehmend werden relevante Einflüsse von Ausdauersport auch auf die mentale Gesundheit ("brain health", „mental health“) postuliert. Die neurobiologischen Mechanismen, über welche Ausdauersport kognitive und affektive Prozesse von Athleten beeinflusst, sind bisher jedoch nur unzureichend verstanden. Durch eine weitere Entschlüsselung der neurobiologischen Mechanismen von Sport in einem humanen in vivo Untersuchungsansatz können die Grundlagen für gezielte klinische Anwendungen von Ausdauersport in der Prävention und Therapie von Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS) geschaffen werden. Zwar lassen sich sowohl akute wie auch chronische Effekte von Sport auf das ZNS heutzutage mit modernen bildgebenden Verfahren, wie z.B. der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) abbilden und mit individuellen Verhaltensdaten in Bezug setzen. Allerdings beschränkt sich dies im humanen Bereich auf Untersuchungen, die nach einer Belastung durchgeführt wurden. I.A. liegt zwischen der Belastung und der Bildgebungsuntersuchung ein Zeitraum von 30 bis 60 min. Somit ist es nicht möglich die kortikalen Mechanismen unmittelbar während der Untersuchung zu erfassen. Im Rahmen dieses Projekts ist daher ein Ergometer für den Einsatz im funktionellen Magnetresonanztomographen (MRT) entwickelt worden. Aufgrund des starken Magnetfelds (3 Tesla) und der Störanfälligkeit hinsichtlich elektromagnetischer Emissionen stellt die Entwicklung eines solchen Gerätes eine große Herausforderung dar. Aufgrund der geforderten MRT-Kompatibilität ist die Auswahl der Materialien für den Bau des Ergometers sehr begrenzt. Die räumliche Enge in den (MRT-)Systemen und die Notwendigkeit einer Oberkörperimmobilisation schränken die konstruktiven Möglichkeiten weiter ein. Trotz dieser komplexen technischen Randbedingungen ist die Umsetzung der Projektidee aus medizinischer und sportphysiologischer Sicht in jedem Falle lohnenswert: ein solches Ergometer eröffnet die Möglichkeit, Änderungen der Hirnaktivität, der Perfusion und des Hirnstoffwechsels während körperlicher Belastung orts- und zeitaufgelöst zu messen.