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SFB 1436: Neuronale Ressourcen der Kognition
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung seit 2021
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425899996
Die Fortschritte in den Neurowissenschaften haben unser Verständnis der neuronalen Schaltkreise kognitiver Funktionen erheblich erweitert. Auf dieser Grundlage wollen wir im SFB 1436 systematisch untersuchen, wie die Leistungsfähigkeit dieser Schaltkreise im gesunden Gehirn und bei Hirnerkrankungen verbessert werden kann. Die Vorstellung, dass neuronale Ressourcen zwar begrenzt und vulnerabel sind, aber auch Reservepotenzial besitzen und verbessert werden können, ist grundlegend insbesondere für Theorien altersbedingter kognitiver Einbußen. Die Begrenzungen neuronaler Ressourcen aber auch die Mobilisierbarkeit von Reservepotenzial wollen wir im SFB 1436 neurobiologisch verstehen. Die zugrundeliegenden Mechanismen werden wir mit modernsten Technologien auf verschiedenen Ebenen entschlüsseln – von molekularen Signalprozessen bis hin zu Netzwerken, die über lange Entfernungen hinweg im Gehirn kommunizieren. Dem SFB 1436 stehen hierfür einzigartige Technologien wie z.B. ein Ultrahochfeld MRT zur Verfügung. Mit diesen Technologien werden wir erstmals Reserve- und Plastizitätsprozesse innerhalb der grauen Substanz, die eine Dicke von nur 2-3 mm aufweist, beim Menschen untersuchen und mit zellulären und genetischen Mechanismen bei anderen Spezies verknüpfen. Zudem sind wir im SFB 1436 in der Lage, verborgene neurodegenerative und vaskuläre Pathologien bei scheinbar gesunden älteren Erwachsenen genau zu quantifizieren. Dazu werden wir neueste Erkenntnisse der Biomarkerforschung, der PET-Bildgebung und der MRT-Bildgebung einsetzen. Diese Erkenntnisse werden uns in die Lage bringen, das tatsächliche Reservepotenzial neuronaler Schaltkreise zu verstehen und Interventionen zur Überwindung von Einschränkungen zu entwickeln. Um die Mobilisierbarkeit von Reservemechanismen zu untersuchen, werden wir systematisch Interventionen wie elektrische Hirnstimulation und Ultraschallstimulation einsetzen. Darüber hinaus werden wir uns individuelle Variabilität durch die Einbeziehung kognitiv überdurchschnittlicher Individuen wie z.B. "Superager" zunutze machen. Im SFB1436 werden wir also neueste Entwicklungen der Plastizitäts- und Kognitionsforschung bündeln und erweitern, um die physiologischen Prinzipien zu entschlüsseln, die die neuralen Ressourcen der Kognition auf mikro-, meso- und makroskalen Ebene eingrenzen bzw. mobilisieren können. Der SFB 1436 wird dazu beitragen, übergreifende Prinzipien von neuronalen Ressourcen und ihrer Beziehung zu Reserve in definierten neurokognitiven Schaltkreisen zu definieren. Im Verlauf des SFBs 1436 wollen wir ein umfassendes Konzept einer kognitiven Medizin entwickeln, welches individuell zugeschnittene Interventionen zum Schutz oder zur Verbesserung spezifischer kognitiver Funktionen umfasst.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Bedeutung NMDA-Rezeptor-abhängiger präfrontaler Schaltkreise für kognitive Flexibilität (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dieterich, Daniela C. ; Fendt, Markus ; Nickl-Jockschat, Thomas )
- A02 - Die Bildung von Gedächtnisspuren über Exzitations-Transkriptionskopplung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Grochowska, Katarzyna ; Karpova, Ph.D., Anna ; Kreutz, Michael R. )
- A03 - Theta Aktivität: Dekodierung inhibitorischer Schaltkreise in der Alzheimer-Maus-Mensch-Forschung (Teilprojektleiter Dürschmid, Stefan ; Remy, Stefan )
- A04 - Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit durch das Anti-Aging Hormon Klotho - Von molekularen Mechanismen zu Interventionen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Andres-Alonso, Maria ; Düzel, Emrah ; Kreutz, Michael R. )
- A05 - Integrität der Extrazellulärmatrix als neurale Ressource für Gedächtnis-Präzision und kognitive Flexibilität (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dityatev, Ph.D., Alexander ; Schott, Björn Hendrik ; Seidenbecher, Constanze )
- A07 - Mobilisierung kognitiver Ressourcen durch die orexinerge Modulation von Hippokampus-Schaltkreisen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Albrecht, Anne ; Stork, Oliver )
- A09 - Gedächtnisressourcen des Mammillarkörpers (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Barnstedt, Oliver ; Petzold, Anne )
- B02 - Mobilisierung von Reserve im episodischen Gedächtnis bei Menschen mit Alzheimer-Pathologie (Teilprojektleiter Cichy, Radoslaw Martin ; Düzel, Emrah )
- B03 - Von der Alzheimer-Krankheit zum SuperAgeing: Eine speziesübergreifende Studie über Gitterzellen als zentrale Ressource für Gedächtnis und Navigation (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Allen, Kevin ; Monyer, Hannah ; Segen, Vladislava ; Shine, Ph.D., Jonathan ; Wolbers, Thomas )
- B04 - Synaptische Dichte, Funktion von MTL-Kreisläufen und mikrovaskuläre Plastizität im Alterungsprozess und bei „Super-Agern“ (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Barthel, Henryk ; Kühn, Ph.D., Esther ; Maass, Anne ; Schreiber, Stefanie )
- B05 - Mobilisation attentionaler Resourcen beim Verfolgen multipler Objekte und Merkmale: Training und Perturbation der kortikalen Strukturen (Teilprojektleiter Hopf, Jens-Max ; Schoenfeld, Mircea Ariel )
- B06 - Der Gebrauch neuronaler Ressourcen für die zeitliche Aufmerksamkeit über mehrere Sinne (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Budinger, Ph.D., Eike ; Noesselt, Tömme ; Pakan, Janelle )
- B07 - Verbesserungen mnemotechnischer Diskriminierungsleistungen bei Nagetieren und Menschen durch Beeinflussung spezifischer entorhinal-hippocampaler Subnetzwerke (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Angenstein, Frank ; Ciliberti, Ph.D., Davide ; Sauvage, Magdalena )
- C01 - Verkörperte kognitive Reserve im kortiko-subkortikalen prämotorischen Netzwerk (Teilprojektleiter Lehmann, Nico ; Taubert, Ph.D., Marco ; Ziegler, Ph.D., Gabriel )
- C03 - Paralleles Planen als Ressource für motorische Fertigkeiten und Gedächtnis beim Menschen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Azañon, Elena ; Stenner, Max-Philipp )
- C04 - Wiederherstellung neuronaler Ressourcen nach Schlafentzug (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Tegelbeckers, Jana ; Ullsperger, Markus )
- C05 - Wellenförmige Dynamik in neokortikalen Netzwerken für kognitive Kontrolle (Teilprojektleiterinnen Krug, Kristine ; Ritter, Petra )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Albrecht, Anne ; Noesselt, Tömme ; Stork, Oliver )
- Z - Zentrales Verwaltungsprojekt des Sonderforschungsbereiches (Teilprojektleiter Düzel, Emrah )
- Z01 - Funktionelle Analyse von neuronalen Netzwerken in Nagern (Teilprojektleiter Angenstein, Frank ; Kreutz, Michael R. ; Nickl-Jockschat, Thomas ; Stork, Oliver )
- Z02 - Mesoskopische Bildgebung von Struktur, Funktion und Neuroflüssigkeiten des menschlichen Gehirns (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Berron, David ; Hanke, Michael ; Kühn, Ph.D., Esther ; Mattern, Hendrik ; Speck, Oliver )
- Z03 - Erstellung und Untersuchung einer Biomarker-basierten Alterskohorte (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Düzel, Emrah ; Kreissl, Michael ; Maass, Anne )
Abgeschlossene Projekte
- A06 - BDNF-abhängige Neuroplastizität als neuronale Ressource der kortiko-hippokampalen Interaktion (Teilprojektleiter Leßmann, Volkmar ; Ohl, Frank W. )
- A08 - Der Beitrag des noradrenergen Systems zur neuralen Ressource im Alter (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Betts, Ph.D., Matthew ; Hämmerer, Dorothea )
- B01 - Konnektivität des medialen Temporallappens und des präfrontalen Kortex als neurale Ressource des Erkennungsgedächtnis zur Wiedererkennung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Prigge, Ph.D., Matthias ; Sauvage, Magdalena )
- C02 - Explorative Aufmerksamkeitsressourcenallokation durch den anterioren präfrontalen Kortex (Teilprojektleiter Happel, Max Fabian ; Pollmann, Stefan )
Antragstellende Institution
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Beteiligte Hochschule
Charité - Universitätsmedizin Berlin; Freie Universität Berlin; Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg; Universität Leipzig
Beteiligte Institution
Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN); Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Standort Magdeburg
Standort Magdeburg
Sprecher
Professor Dr. Emrah Düzel