Wechselwirkungen zwischen Schlafoszillationen und synaptischen Skalierungsprozessen über NREM-REM-Schlafphasen hinweg bei gesunden und pathologischen Alterungsprozessen: ein kombinierter experimentell-computergestützter Ansatz (B03)

• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327654276

Es ist bekannt, dass Schlaf eine aktive Rolle bei der Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses spielt. Allerdings sind die Wechselwirkungen zwischen den NREM- und REM-Schlafphasen und die Neukalibrierung des Gleichgewichts zwischen exzitatorischen und inhibitorischen Prozessen (E/I), ihr gemeinsamer Beitrag zur Gedächtniskonsolidierung und die diesen Prozessen zugrunde liegenden Hirnregionen noch weitgehend unverstanden, und es ist wenig darüber bekannt, wie sich pathologische Alterungsprozesse auf diese Vorgänge auswirken. Unser Projekt wird diese Fragen mithilfe von schlafphasenspezifischen transkraniellen Stromstimulationsprotokollen und computergestützten Gehirnmodellen untersuchen, um die Wechselwirkungen zwischen NREM- und REM-Schlaf, die kortikale Erregbarkeit, das Gedächtnis und die nächtliche homöostatische Neukalibrierung bei gesunden älteren Erwachsenen, Patienten mit Alzheimer-Krankheit (AD) und Epilepsiepatienten mit intrakraniell implantierten Elektroden zu untersuchen. In einem theoretischen Ansatz werden wir Mechanismen ableiten, die der empirisch beobachteten Wechselwirkung zwischen E/I-Balance und Oszillationen, kortikalen Wanderwellen und Gedächtniskonsolidierung zugrunde liegen. Insgesamt werden wir in der Lage sein, kausale Zusammenhänge zwischen strukturellen und neurobiologischen Veränderungen, E/I-Balance und veränderter Gedächtniskonsolidierungsleistung während des Alterns und bei AD abzuleiten.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1315: Mechanismen und Störungen der Gedächtniskonsolidierung: Von Synapsen zur Systemebene
• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Professorin Dr. Agnes Flöel; Professor Dr. Klaus Obermayer, bis 6/2026