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 Forschungsbericht für das Jahr 2018

Klinik für Neurochirurgie

Abteilung Epileptologie

Breisacherstrasse 64
79106 Freiburg
Tel: +49 761 270 53660 Fax: +49 761 270 50030
www.epi-freiburg.de


Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

  • Prof. Dr. Andreas Schulze-Bonhage, Abteilungsleiter
  • Prof. Dr. med. Julia Jacobs, Sektionsleiterin
  • Dr. med. Dirk-Matthias Altenmüller
  • PD Dr. med. Tonio Ball
  • Dr. Dipl. Ing. Matthias Dümpelmann
  • Dr. med. Martin Hirsch
  • Dr. phil. Kathrin Wagner
  • Dr. Maximilian Geiger
  • PD Dr. med. Marcel Heers
  • Fr. Dr. med. Kerstin Alexandra Klotz
  • Eva Martinez Lizana, MD
  • Fr. Dr. rer. nat. Birgitta Metternich
  • Fr. Dr. med. Lea Nakamura
  • Yulia Novitskaya
  • Anja Specht
  • Sebastian Böttcher, MSc.
  • Dipl. biol. Armin Brandt
  • Dr. Philipp Kellmeyer
  • Dr. med. Lukas Kunz, Postdoc
  • Daniel Lachner
  • Farrokh Manzouri
  • Dr. rer. nat. Isabel Ofer
  • Nino Epitashvili, Stipendiatin
Einträge in der Rubrik "Who is Who"

Finanzierung

  • EU-Projekt RADAR (Remote Assessment of Disease And Relapse)
  • Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools: Research Topic Anticipation and Interception of Epileptic Seizures, Closed-Loop intervention in epilepsy, Characterization of functional networks relevant to the generation of epileptic activity, High-density grids for cortical recordings, Evaluation of Interface technology etc.
  • BMBF - MOTOR-BIC - Bidirektionale Cortex-Computer-Schnittstelle zur Wiederherstellung motorischer Funktionen
  • BMBF - OPTISTIM-Optimierung von kortikaler Stimulation
  • BW-Stiftung WISPER – Wireless Intracranial Speech Extraction for Robot Control
  • DGFE: Cognitive outcome after resective epilepsy surgery
  • Forschungskommission: Soziale Kognition bei fokaler Epilepsie
  • NIH-BMBF: Probing the role of grid cells in human episodic memory

Wissenschaftliche Projekte und Forschungsvorhaben


  • Ambulante Erfassung der Erkrankungsschwere
    • Projektleitung: RADAR (Remote Assessment of Disease And Relapse)
    • Laufzeit: 01.04.2016 bis 31.03.2020
    • Details zum Projekt
  • Anfallsprädiktion anhand von EEG-Zeitreihenanalysen
  • Brain-Machine-Interfacing basierend auf bewegungsbezogener neuronaler Populationsaktivität
  • Elektrophysiologische Korrelate humaner kognitiver Leistungen
  • Entwicklung von Closed-Loop Interventionssystemen zur Epilepsiebehandlung
    • Projektleitung: Schulze-Bonhage A, Duempelmann M
    • Laufzeit: seit 01.11.2012
    • Details zum Projekt
  • Funktionelle MRT-Untersuchung der Gedächtnisfunktionen von Patienten mit mesialer Temporallappenepilepsie
  • Kooperationsprojekt mit dem Zentrum für Geriatrie und Gerontologie Freiburg
  • Untersuchung therapeutischer Verfahren zur Behandlung gelastischer Epilepsien bei hypothalamischen Hamartomen

Wissenschaftliche Publikationen

Originalarbeiten in wissenschaftlichen Fachzeitschriften:
  • Bruno E, Simblett S, Lang A, Biondi A, Odoi C, Schulze-Bonhage A, Wykes T, Richardson MP: Wearable technology in epilepsy: The views of patients, caregivers, and healthcare professionals. Epilepsy Behav, 2018; 85: 141-149. : http://dx.doi.org/10.1016/j.yebeh.2018.05.044
  • Chen D, Kunz L, Wang W, Zhang H, Wang WX, Schulze-Bonhage A, Reinacher PC, Zhou W, Liang S, Axmacher N, Wang L: Hexadirectional Modulation of Theta Power in Human Entorhinal Cortex during Spatial Navigation. Curr Biol, 2018. : http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2018.08.029 (in Druck)
  • Delev D, Oehl B, Steinhoff BJ, Nakagawa J, Scheiwe C, Schulze-Bonhage A, Zentner J: Surgical Treatment of Extratemporal Epilepsy: Results and Prognostic Factors. Neurosurgery, 2018. : http://dx.doi.org/10.1093/neuros/nyy099 (in Druck)
  • Donos C, Maliia MD, Dumpelmann M, Schulze-Bonhage A: Seizure onset predicts its type. Epilepsia, 2018; 59: 650-660. : http://dx.doi.org/10.1111/epi.13997
  • Endres D, Altenmüller DM, Feige B, Maier SJ, Nickel K, Hellwig S, Rausch J, Ziegler C, Domschke K, Doerr JP, Egger K, Tebartz van Elst L: Myoclonic Jerks and Schizophreniform Syndrome: Case Report and Literature Review. Front Psychiatry, 2018; 9 (online): 161. : http://dx.doi.org/10.3389/fpsyt.2018.00161
  • Epitashvili N, Antonio-Arce VS, Brandt A, Schulze-Bonhage A: Scalp EEG biomarkers in epilepsy patients with focal cortical dysplasia. Ann Neurol, 2018. : http://dx.doi.org/10.1002/ana.25322 (in Druck)
  • Glanz Iljina O, Derix J, Kaur R, Schulze-Bonhage A, Auer P, Aertsen A, Ball T: Real-life speech production and perception have a shared premotor-cortical substrate. Sci Rep-uk, 2018; 8 (1) (online): 8898. : http://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-26801-x
  • Heers M, Helias M, Hedrich T, Dümpelmann M, Schulze-Bonhage A, Ball T: Spectral bandwidth of interictal fast epileptic activity characterizes the seizure onset zone. Neuroimage-clin, 2018; 17: 865-872. : https://doi.org/10.1016/j.nicl.2017.11.021
  • Hirsch M, Hintz M, Specht A, Schulze-Bonhage A: Tolerability, efficacy and retention rate of Brivaracetam in patients previously treated with Levetiracetam: A monocenter retrospective outcome analysis. Seizure-eur J Epilep, 2018; 61: 98-103. : http://dx.doi.org/10.1016/j.seizure.2018.07.017
  • Jacobs J, Wu JY, Perucca P, Zelmann R, Mader M, Dubeau F, Mathern GW, Schulze-Bonhage A, Gotman J: Removing high-frequency oscillations: A prospective multicenter study on seizure outcome. Neurology, 2018. : http://dx.doi.org/10.1212/WNL.0000000000006158 (in Druck)
  • Kadish NE, Bast T, Reuner G, Wagner K, Mayer H, Schubert-Bast S, Wiegand G, Strobl K, Brandt A, Korinthenberg R, van Velthoven V, Schulze-Bonhage A, Zentner J, Ramantani G: Epilepsy Surgery in the First 3 Years of Life: Predictors of Seizure Freedom and Cognitive Development. Neurosurgery, 2018. : http://dx.doi.org/10.1093/neuros/nyy376 (in Druck)
  • Kellmeyer P, Grosse-Wentrup M, Schulze-Bonhage A, Ziemann U, Ball T: Electrophysiological correlates of neurodegeneration in motor and non-motor brain regions in amyotrophic lateral sclerosis - implications for brain-computer interfacing. J Neural Eng, 2018; 15 (4) (online): 041003. : http://dx.doi.org/10.1088/1741-2552/aabfa5
  • Klotz KA, Schulze-Bonhage A, Antonio-Arce VS, Jacobs J: Cannabidiol for Treatment of Childhood Epilepsy-A Cross-Sectional Survey. Front Neurol, 2018; 9: 731-731. : http://dx.doi.org/10.3389/fneur.2018.00731
  • Kogias E, Altenmüller DM, Klingler JH, Schmeiser B, Urbach H, Doostkam S: Histopathology of 3 Tesla MRI-negative temporal lobe epilepsies. J Clin Neurosci, 2018; 47: 273-277. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jocn.2017.10.012
  • Kuhnke N, Schwind J, Dumpelmann M, Mader M, Schulze-Bonhage A, Jacobs J: High Frequency Oscillations in the Ripple Band (80-250 Hz) in Scalp EEG: Higher Density of Electrodes Allows for Better Localization of the Seizure Onset Zone. Brain Topogr, 2018. : http://dx.doi.org/10.1007/s10548-018-0658-3 (in Druck)
  • Lachner-Piza D, Epitashvili N, Schulze-Bonhage A, Stieglitz T, Jacobs J, Dümpelmann M: A single channel sleep-spindle detector based on multivariate classification of EEG epochs: MUSSDET. J Neurosci Meth, 2018; 297: 31-43. : http://dx.doi.org/10.1016/j.jneumeth.2017.12.023
  • Manzouri F, Heller S, Dümpelmann M, Woias P, Schulze-Bonhage A: A Comparison of Machine Learning Classifiers for Energy-Efficient Implementation of Seizure Detection. Front Neurosci-switz, 2018; 12 (online): 43. : http://dx.doi.org/10.3389/fnsys.2018.00043
  • Martinez-Lizana E, Fauser S, Brandt A, Schuler E, Wiegand G, Doostkam S, San Antonio-Arce V, Jacobs J, Bast T, Shah M, Zentner J, Schulze-Bonhage A: Long-term seizure outcome in pediatric patients with focal cortical dysplasia undergoing tailored and standard surgical resections. Seizure-eur J Epilep, 2018; 62: 66-73. : http://dx.doi.org/10.1016/j.seizure.2018.09.021
  • Mielke H, Meissner S, Wagner K, Joos A, Schulze-Bonhage A: Viewing their own seizures improves understanding of disease in people with epilepsy. Epilepsy Behav, 2018. : http://dx.doi.org/10.1016/j.yebeh.2018.09.019 (in Druck)
  • Novitskaya Y, Hitz M, Schulze-Bonhage A: Rapid antiepileptic drug withdrawal may obscure localizing information obtained during presurgical EEG recordings. Epileptic Disord, 2018; 20 (2): 151-157. : http://dx.doi.org/10.1684/epd.2018.0965
  • Ofer I, Jacobs J, Jaiser N, Akin B, Hennig J, Schulze-Bonhage A, LeVanb P: Cognitive and behavioral comorbidities in Rolandic epilepsy and their relation with default mode network's functional connectivity and organization Epilepsy Behav, 2018; 78: 179-186.
  • Schmeiser B, Steinhoff BJ, Schulze-Bonhage A: Does early postoperative drug regimen impact seizure control in patients undergoing temporal lobe resections? J Neurol, 2018; 265 (3): 500-509. : http://dx.doi.org/10.1007/s00415-017-8700-z
  • Spanhel K, Wagner K, Geiger MJ, Ofer I, Schulze-Bonhage A, Metternich B: Flashbulb memories: Is the amygdala central? An investigation of patients with amygdalar damage. Neuropsychologia, 2018; 111: 163-171. : http://dx.doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2018.01.004
  • Speck I, Echternach M, Sammler D, Schulze-Bonhage A: Frontal lobe epileptic seizures are accompanied by elevated pitch during verbal communication. Epilepsia, 2018; 59: e23-e27. : http://dx.doi.org/10.1111/epi.14012
  • Surges R, Alber M, Bast T, Baier H, Bien CG, Borggraefe I, Bösebeck F, Brandl U, Hamer H, Hethey S, Holtkamp M, Jacobs J, Kellinghaus C, Kerling F, Knake S, Kunze A, Kurlemann G, Laufs H, Lerche H, Mayer T, Möddel G, Neubauer B, Noachtar S, Panzer A, von Podewils F, Polster T, Rona S, Rosenow F, Schmitz B, Schulze-Bonhage A, von Spiczak S, Staudt M, Steinhoff BJ, Stephani U, Stodieck S, Straub H-B, Strzelczyk A, Wellmer J, Elger CE: Aufgaben und Struktur moderner Epilepsiezentren in Deutschland Akt Neurol, 2018; 45: 513-533.
  • Trebaul L, Deman P, Tuyisenge V, Jedynak M, Hugues E, Rudrauf D, Bhattacharjee M, Tadel F, Chanteloup-Foret B, Saubat C, Reyes Mejia GC, Adam C, Nica A, Pail M, Dubeau F, Rheims S, Trebuchon A, Wang H, Liu S, Blauwblomme T, Garces M, De Palma L, Valentin A, Metsahonkala EL, Petrescu AM, Landre E, Szurhaj W, Hirsch E, Valton L, Rocamora R, Schulze-Bonhage A, Mindruta I, Francione S, Maillard L, Taussig D, Kahane P, David O: Probabilistic functional tractography of the human cortex revisited. Neuroimage, 2018; 181: 414-429. : http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.07.039
  • Urbach H, Jamneala G, Mader I, Egger K, Yang S, Altenmüller D: Temporal lobe epilepsy due to meningoencephaloceles into the greater sphenoid wing: a consequence of idiopathic intracranial hypertension? Neuroradiology, 2018; 60: 51-60.
  • Völker M, Fiederer LDJ, Berberich S, Hammer J, Behncke J, Krsek P, Tomasek M, Marusic P, Reinacher PC, Coenen VA, Helias M, Schulze-Bonhage A, Burgard W, Ball T: The dynamics of error processing in the human brain as reflected by high-gamma activity in noninvasive and intracranial EEG. Neuroimage, 2018; 173: 564-579. : http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.01.059
Kurzbeiträge / short communications:
Konferenzbeiträge:
  • Behncke J, Schirrmeister RT, Burgard W, Ball T: The signature of robot action success in EEG signals of a human observer: Decoding and visualization using deep convolutional neural networks. IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018, 2018 (IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018). : https://arxiv.org/abs/1711.06068 (in Druck)
  • Hartmann KG, Schirrmeister RT, Ball T: Hierarchical internal representation of spectral features in deep convolutional networks trained for EEG decoding. IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018, 2018 (IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018). : https://arxiv.org/abs/1711.07792 (in Druck)
  • Völker M, Schirrmeister RT, Fiederer LDJ, Burgard W, Ball T: Deep Transfer Learning for Error Decoding from Non-Invasive EEG. IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018, 2018 (IEEE The 6th International Winter Conference on Brain-Computer Interface 2018). : https://arxiv.org/abs/1710.09139 (in Druck)
Sonstige Publikationen:
  • Schulze-Bonhage A: Operative Epilepsiebehandlung Management & Krankenhaus, 2018; 3: 11-11.
  • Schulze-Bonhage A: Herausforderung Epilepsie-Patient mit komplexen Begleiterkrankungen Neuro aktuell, 2018; 2-3: 14-16.
  • Schulze-Bonhage A: Epilepsien im Alter Pharmazeutische Zeitung, 2018; 163: 30-37.

Besondere wissenschaftliche Aktivitäten

Preise / Ehrungen:
  • Dr. Philipp Kellmeyer: Förderpreis für Bioethik, Forschungsarbeit im Bereich Neuroethik, MTZ-Stiftung, 01.10.2017 bis 01.10.2018.
  • Maria Hügle, Simon Heller, Manuel Waller, Manuel Blum, Farrokh Manzouri, Matthias Dümpelmann, Andreas Schulze-Bonhage, Peter Woias, Frank Hutter, Joschka Boedecker: Best Paper Award , Vortrag und Manuskript "Early Seizure Detection with an Energy-Efficient Convolutional Neural Network on an Implantable Microcontroller", International Joint Conference on Neural Networks, 2018.
  • Schmeiser B, Steinhoff BJ, Schulze-Bonhage. Does early postoperative drug regimen impact seizure control in patients undergoing temporal lobe resections? in J. Neurology, 2018: Dieter Janz-Preis der DGfE, 2018.
Stipendien:
  • Chelsea Nnebe: Fulbright-Stipendium: Cognition during subclinical electrographic seizures, 01.09.2017 bis 31.07.2018.
  • Victoria San Antonio Arce, PhD: Ottfried Foerster-Stipendium zum Thema "COGNITIVE OUTCOME AFTER RESECTIVE EPILEPSY SURGERY IN CHILDREN WITH FOCAL CORTICAL DYSPLASIA", Deutsche Gesellschaft für Epileptologie, 01.09.2018 bis 31.08.2019.

Abschlussarbeiten

Promotionen
  • Helena Mielke: Untersuchungen des Erinnerungsvermögens epileptischer Patient*innen an ihre Anfälle sowie Nutzen und Risiken der Videopräsentation eigener Anfälle (Betreuer/in Prof. Dr. Andreas Schulze-Bonhage, Erstgutachter/in Prof. Dr. Andreas Schulze-Bonhage, Zweitgutachter/in Prof. Dr. Claas Lahmann), 2018.




Gastwissenschaftler:

  • Chelsea Nnebe, Dartmouth, USA, Dartmouth, 15.09.2017 bis 14.09.2018
  • Paula Simon Campo, Madrid, Spanien, 01.01.2018 bis 28.02.2018
  • Dipl. psych. Aljoscha Thomschewski, Salzburg, Österreich, 01.03.2018 bis 31.08.2018