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Neurocomputationelle Ansätze zur objektiven Funktionsüberprüfung des Sehens

Neuro-computational approaches for objective assessment of visual function

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Der Ophthalmologe Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Hintergrund

Retinale Pathologien wirken sich auf Struktur und Funktion der postretinalen Sehbahn aus mit möglicherweise hochgradig negativen Auswirkungen auf den Erfolg innovativer retinaler Therapien, die auf eine Wiederherstellung des Sehvermögens abzielen.

Fragestellung

Aktuelle Entwicklungen im Feld des Neuroimagings und der assoziierten neurocomputationellen Analysen ermöglichen eine detaillierte Darstellung dieses Zusammenhanges und stellen somit eine Vorabeinschätzung des Therapieerfolges in Aussicht.

Methodik

Im vorliegenden Beitrag wird erläutert, wie Innovationen insbesondere der Magnetresonanztomographie-basierten anatomischen, funktionellen und Diffusionsbildgebung für Sehbahnanalysen im Rahmen ophthalmologischer Fragestellungen angewendet werden können.

Ergebnisse

Es werden konkrete Beispiele von Retina- und Sehbahnpathologien im Kontext einer detaillierten Sehbahnanalyse vorgestellt.

Schlussfolgerungen

Es wird ein Konzept entwickelt, das es ermöglicht, diese aussagekräftigen, aber technisch und computationell sehr anspruchsvollen Verfahren in klinische Fragestellungen einzubinden und effizient mit innovativen Therapieansätzen zu verbinden.

Abstract

Background

Retinal pathologies affect the structure and function of post-retinal visual pathways. These post-retinal alterations bear the potential to obstruct the aim of innovative retinal treatment to restore visual function.

Objective

Current developments in the field of neuroimaging and the associated neurocomputational approaches enable a detailed assessment of this interrelationship. As a consequence, they open up the possibility to anticipate the success of treatment.

Methods

This review article demonstrates how innovations particularly in magnetic resonance imaging (MRI)-based anatomical, functional, and diffusion imaging can guide visual pathway assessments that are relevant for ophthalmological applications.

Results

Specific examples of retinal and visual pathway pathologies in the context of a detailed analysis of the visual pathway are described.

Conclusion

A concept is introduced of how to translate the meaningful but technically and computationally challenging neuroimaging procedures into a clinical setting in order to effectively connect these procedures to innovative treatment approaches.

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Danksagung

Diese Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; HO2002/10‑3, HO2002/20‑1, HO2002/22-1) unterstützt. Wir danken Dr. Joana Carvalho für ihre Unterstützung bei der Erstellung der Abbildungen.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Universitäts-Augenklinik, Otto-von-Guericke Universität, Leipziger Str. 44, 39120, Magdeburg, Deutschland

    Michael B. Hoffmann, Lars Choritz, Hagen Thieme, Gokulraj T. Prabhakaran & Robert J. Puzniak

  2. Center for Behavioral Brain Sciences, 39120, Magdeburg, Deutschland

    Michael B. Hoffmann

Authors
  1. Michael B. Hoffmann
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  2. Lars Choritz
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  3. Hagen Thieme
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  4. Gokulraj T. Prabhakaran
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  5. Robert J. Puzniak
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Corresponding author

Correspondence to Michael B. Hoffmann.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

L. Choritz, H. Thieme, G. Prabhakaran und R.J. Puzniak geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. M.B. Hoffmann erhielt Unterstützung von der DFG (HO 2002/10‑3, HO 2002, HO 2002/20‑1) und dem European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement (No. 641805 & No. 675033).

Alle beschriebenen Untersuchungen am Menschen oder an menschlichem Gewebe wurden mit Zustimmung der Ethik-Kommission der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Patienten liegt eine Einverständniserklärung vor.

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Hoffmann, M.B., Choritz, L., Thieme, H. et al. Neurocomputationelle Ansätze zur objektiven Funktionsüberprüfung des Sehens. Ophthalmologe 118, 900–906 (2021). https://doi.org/10.1007/s00347-021-01404-6

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