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SFB 636: Lernen, Gedächtnis und Plastizität des Gehirns: Implikationen für die Psychopathologie
Fachliche Zuordnung
Medizin
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung
Förderung von 2004 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485966
Ziel dieses Sonderforschungsbereichs ist es, die spezifischen Lernprozesse, die bei wichtigen psychischen Störungen eine Rolle spielen, zu ermitteln und die verhaltensbezogenen neuralen und molekularen Mechanismen zu untersuchen, die ihnen zugrunde liegen. Die grundlegende Hypothese ist, dass Lernprozesse, die mit aversiven Lebensereignissen einhergehen, zu ungünstigen plastischen Veränderungen des Gehirns führen, die gemeinsam mit genetischen Prädispositionen den unterschiedlichen Krankheitssymptomen zugrunde liegen. Eine besondere Bedeutung gewinnt dabei die Charakterisierung von verhaltensbezogenen und neurobiologischen Variablen von Lernen, Gedächtnisprozessen, plastischen Veränderungen des Gehirns und deren Interaktionen. Wir gehen davon aus, dass sowohl neurobehaviorale als auch molekulare Mechanismen getrennt untersucht werden sollten und dass die Beziehungen zwischen diesen Variablen spezifiziert werden müssen.
Obwohl wir in den klinischen Projekten DSMIV- und ICD-10-Diagnosen verwenden, ist das Ziel unserer Forschung die Identifizierung neurobiologischer und neurobehavioraler Mechanismen von Lernen und Plastizität über mehrere Störungsgruppen hinweg und die Ermittlung von Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen diesen Störungen. Dieser Ansatz erlaubt spezifischere Analysen der molekularen Mechanismen, die bisher aufgrund der großen Anzahl oft sehr unterschiedlichen Symptome, die unter einer diagnostischen Kategorie zusammengefasst werden, nicht möglich waren. Zudem werden die therapeutischen Implikationen dieser lerninduzierten Gedächtnisspuren untersucht und die Auswirkungen von unterschiedlichern Therapieansätzen auf die Plastizität des Gehirns und die Charakteristika des Lernens analysiert. Während Störungen der sensorischen Verarbeitung wie chronische Schmerzen mit plastischen lerninduzierten Veränderungen in den primären sensorischen Arealen assoziiert sind, gehen wir davon aus, dass bei Störungen der emotionalen und motivationalen Verarbeitung strukturelle und funktionelle Veränderungen primär in subkortikalen, limbischen und frontalen Bereichen des Gehirns auftreten.
Übergreifendes Ziel dieser Forschung ist die genaue Beschreibung der verhaltensbezogenen, neuralen und molekularen Veränderungen in assoziativen und nicht-assoziativen Lernprozessen, die bei diesen Störungen auftreten, sowie die Entwicklung neuer Diagnoseinstrumente und mechanismenbasierter verhaltensbezogener und pharmakologischer Behandlungsansätze.
Obwohl wir in den klinischen Projekten DSMIV- und ICD-10-Diagnosen verwenden, ist das Ziel unserer Forschung die Identifizierung neurobiologischer und neurobehavioraler Mechanismen von Lernen und Plastizität über mehrere Störungsgruppen hinweg und die Ermittlung von Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen diesen Störungen. Dieser Ansatz erlaubt spezifischere Analysen der molekularen Mechanismen, die bisher aufgrund der großen Anzahl oft sehr unterschiedlichen Symptome, die unter einer diagnostischen Kategorie zusammengefasst werden, nicht möglich waren. Zudem werden die therapeutischen Implikationen dieser lerninduzierten Gedächtnisspuren untersucht und die Auswirkungen von unterschiedlichern Therapieansätzen auf die Plastizität des Gehirns und die Charakteristika des Lernens analysiert. Während Störungen der sensorischen Verarbeitung wie chronische Schmerzen mit plastischen lerninduzierten Veränderungen in den primären sensorischen Arealen assoziiert sind, gehen wir davon aus, dass bei Störungen der emotionalen und motivationalen Verarbeitung strukturelle und funktionelle Veränderungen primär in subkortikalen, limbischen und frontalen Bereichen des Gehirns auftreten.
Übergreifendes Ziel dieser Forschung ist die genaue Beschreibung der verhaltensbezogenen, neuralen und molekularen Veränderungen in assoziativen und nicht-assoziativen Lernprozessen, die bei diesen Störungen auftreten, sowie die Entwicklung neuer Diagnoseinstrumente und mechanismenbasierter verhaltensbezogener und pharmakologischer Behandlungsansätze.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug
USA
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Der spannungsabhängige Kalziumkanal vom L-Typ Cav1.3a1(a1D): Seine Rolle in der Gedächtnisextinktion und synaptischen Plastizität (Teilprojektleiter Bartsch, Dusan )
- A02 - Aus Stammzellen differenzierte Neurone: ein Modell zur Erforschung des Einflusses von Neurotrophinen und glialer neuroprotektiver Faktoren auf serotonerge Neurone (Teilprojektleiter Schloss, Patrick )
- A03 - Molekulare Analyse der Glucocorticoid-Wirkung auf die Neurogenese und synaptische Plastizität im Hippocampus (Teilprojektleiter Schütz, Günther )
- A04 - Die Funktion der NMDA und AMPA Rezeptoren beim hippokampalen Lernen (Teilprojektleiter Sprengel, Rolf )
- A05 - Plastizität im Temporallappen: Rolle von Acetylcholin und der Signalgebung durch NGF (Teilprojektleiter von Bohlen und Halbach, Oliver ; Unsicker, Klaus )
- A06 - Analyse der Rolle der über NMDA Rezeptoren und Kernkalzium regulierten de novo DNA Methyltransferase Dnmt3a2 in der Konsolidierung und Auslöschung von Erinnerungen. (Teilprojektleiter Bading, Hilmar )
- A07 - Extinktion und Rekonsolidierung des Langzeitgedächtnisses in Drosophila: Charakterisierung der zellulären Signalwege, der zugrundeliegenden neuronalen Netzwerke und molekularen Mediatoren (Teilprojektleiter Bading, Hilmar ; Schuster, Christoph M. )
- B01 - Rekonsolidierung von alkoholassoziierten Gedächtnisinhalten: Untersuchungen von zellulären Mechanismen und glutamatergen Interventionen (Teilprojektleiter Spanagel, Rainer )
- B02 - Molecular mechanisms of neural and synaptic plasticity in models of depression (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gebicke-Härter, Peter Joachim ; Henn, Fritz A. ; Rietschel, Marcella ; Thome, Johannes )
- B03 - Profiling von Stress-, Umwelt- und Medikamenteneffekten mithilfe von Glucocorticoid-Rezeptor Reporter-Mäusen (Teilprojektleiter Gass, Peter )
- B05 - Demonstration of structural and functional connectivity changes in patients with memory and motor dysfunction in subcortical vascular encephalopathy (Teilprojektleiter Gass, Achim ; Hennerici, Michael )
- B06 - Koordinierte Netzwerkaktivität im Hippokampus: Effekte von Glucocorticoiden und Stress auf die Formierung und Fortpflanzung neuronaler Assemblies (Teilprojektleiter Both, Martin ; Draguhn, Andreas )
- B07 - Plastizität präfrontaler Netzwerke beim Menschen: Genetische Variation, zelluläre Mechanismen, und Modulation durch Neurofeedback (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Meyer-Lindenberg, Andreas ; Rietschel, Marcella ; Utikal, Jochen )
- B08 - Phasische Dopaminmodulation von Spike-Timing-Dependent-Plasticity und deren Implikationen für assoziatives Lernen (Teilprojektleiter Durstewitz, Daniel ; Kelsch, Wolfgang )
- B09 - Mechanismen struktureller Plastizität in Netzwerken des Vorderhirns und Angstgedächtnis (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kuner, Rohini ; Kuner, Thomas )
- C01 - Lernen und Plastizität des Gehirns bei der Posttraumatischen Belastungsstörung: Risikofaktoren und die Rolle der Konditionierung von Hinweisreizen und Kontexten (Teilprojektleiterin Flor, Herta )
- C02 - Learning and brain plasticity in borderline personality disorder with and without comorbid posttraumatic stress disorder (Teilprojektleiter Bohus, Martin )
- C03 - Acquisition, retrieval and extinction of fear memories in social phobia: Neuronal correlates and modulating factors (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hermann, Christiane ; Schad, Lothar Rudi )
- C05 - Der Einfluss kognitiver und sensorischer Informationsverarbeitung während der Rekonsolidierung des Furcht-Gedächtnisses (Teilprojektleiter Bohus, Martin ; Schmahl, Christian )
- C06 - Belohnungssensitivität und Verstärkungslernen bei Patienten mit bipolaren Störungen: Zustandsabhängigkeit und diagnostische Spezifität (Teilprojektleiterin Wessa, Michèle )
- C07 - Implizite und explizite Lern- und Gedächtnisprozesse bei akuter und chronischer hippocampaler Schädigung: Die Rolle von Stress (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gass, Achim ; Hennerici, Michael ; Nees, Frauke ; Szabo, Kristina )
- D01 - Measuring neuronal plasticity during treatment of affective disorders (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ende, Gabriele ; Henn, Fritz A. )
- D04 - Modulation appetitiver und aversiver assoziativer Lernmechanismen bei Personen mit Majorer Depression (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Diener, Carsten ; Kühner, Christine )
- D05 - Declarative memory deficits and their neurobiological basis in the course of major depression (Teilprojektleiter Weisbrod, Matthias )
- D06 - Belohnungslernen und Extinktionstraining bei alkoholabhängigen Patienten: Einfluss der frontostriatalen Konnektivität (Teilprojektleiter Kiefer, Falk ; Kirsch, Peter )
- D07 - Neuroplastische Veränderungen von Glutamat/Glutamine im Gehirn und Zusammenhang mit der Therapieresponse bei Alkoholismus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ende, Gabriele ; Mann, Karl ; Sommer, Wolfgang Heinrich )
- D08 - Normalisiert das Erlernen von Selbstregulation gestörte Belohnungsprozesse und Fehlermonitoring bei der Aufmerksamkeitsdefizit / -Hyperaktivitätsstörung? (Teilprojektleiter Banaschewski, Tobias ; Brandeis, Daniel ; Holtmann, Martin )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg Translationale Neurowissenschaft (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Draguhn, Andreas ; Flor, Herta ; Spanagel, Rainer )
- Z01 - Zentrale Aufgaben des SFB (Teilprojektleiterin Flor, Herta )
- Z03 - Diffusionstensor-Bildgebungs-Traktographie, Analyse von Gehirnnetzwerken und erweiterte translationale Methoden der Magnetresonanztomographie und der Magnetresonanzspektroskopie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ende, Gabriele ; Schad, Lothar Rudi )
- Z04 - Molekulargenetisches Serviceprojekt für die Charakterisierung von Genotyp-Phänotyp Beziehungen (Teilprojektleiterinnen Rietschel, Marcella ; Witt, Stephanie )
Antragstellende Institution
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Institution
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ); Max-Planck-Institut für medizinische Forschung; Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI)
Sprecherin
Professorin Dr. Herta Flor