Modulation von Sprachnetzwerken durch transkranielle Gleichstromstimulation im gesunden Gehirn.

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Agnes Flöel; Professor Dr. Marcus Meinzer
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435334755

Transkranielle Gleichstromstimulation (englisch: transcranial direct current stimulation, tDCS) ist eine nicht-invasive Methode der Hirnstimulation. Sie erlaubt weitgehend nebenwirkungsfrei menschliche Hirnfunktionen und damit auch Verhaltensleistungen zu beeinflussen. Es gibt bisher mehrere hundert publizierte Studien die bei gesunden Probanden und in verschiedenen klinischen Populationen positive Effekte von tDCS nahe legen. In den letzten Jahren wurde jedoch auch in einer Reihe von experimentellen Studien und Übersichtsarbeiten von schwach ausgeprägten, interindividuell stark variierenden oder fehlenden Stimulationseffekten berichtet. Dies hat zu kontroversen Diskussionen dieser Methode in der Wissenschaftsgemeinschaft und auch den Medien geführt. Insbesondere besteht zur Zeit die dringende Notwendigkeit qualitativ hochwertige Studien durchzuführen die untersuchen wie die Gleichstromstimulation komplexe menschliche Hirnnetzwerke beinflusst. Im geplanten Projekt wird ein prädiktives Modell der Wirkweise konventioneller und fokaler (engl. high-definition tDCS) transkranieller Gleichstromstimulation entwickelt werden. Dabei werden Informationen aus der strukturellen und funktionellen Hirnbildgebung und Simulationen von Stromfluss im menschlichen Gehirn kombiniert und in einem Computer Modell der Stimulationseffekte zusammen geführt. Dies wird es zum ersten Mal präzise Vorhersagen der Stimulationseffekte auf komplexe neuronale Netzwerke im gesunden jungen Gehirn ermöglichen, die in der Folge experimentell uberprüft werden. Die geplante Studie ist das erste Teilprojekt eines assoziierten Heisenberg Antrags und wird die Effekte von tDCS auf Sprachnetzwerke untersuchen. Das Projekt stellt die Grundlage dar um in zukünftigen Studien systematisch die neuronalen Grundlagen von tDCS Effekten in (a) anderen kognitiven Funktionsbereichen (Themenbereich 1 des Heisenberg Projekts) und (b) Populationen (gesunde ältere Menschen, Patienten mit Alterserkrankungen, Themenbereich 2+3 des Heisenberg Projekts) zu untersuchen. Das langfriste Ziel des Projekts besteht darin eine grundlegenden Verbesserung experimenteller und klinischer Anwendungen dieser Methode zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Jens Haueisen; Professor Dr. Andreas Jansen; Professorin Dr. Petra Ritter