Kortikale Plastizität als Schnittstelle zwischen Umwelt und psychischer Gesundheit im Jugendalter

• Antragstellerin: Dr. Meike Hettwer
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572317568

Psychische Erkrankungen treten oft schon im Jugendalter auf - einer sensiblen Entwicklungsphase, in der sich Gehirnnetzwerke verändern und besonders empfänglich für Umwelteinflüsse sind. Negative Erfahrungen wie Missbrauch, Vernachlässigung oder Traumata können die Hirnentwicklung stören und das Risiko für psychische Erkrankungen erhöhen. Insbesondere, wenn sie mit Phasen erhöhter neuronaler Plastizität zusammenfallen. Um neurobiologische Vulnerabilität besser einschätzen und gezielte Interventionen ermöglichen zu können, ist es entscheidend zu verstehen, welche Hirnregionen in welchem Alter besonders plastisch, also formbar, sind. Ziel des Projekts ist es, den räumlich-zeitlichen Verlauf kortikaler Plastizität zu charakterisieren und zu untersuchen, inwiefern ihre Abweichung infolge negativer Umwelteinflüsse ein Risikofaktor für psychische Erkrankungen ist. Im ersten Arbeitspaket (WP1) werde ich bestehende Bildgebungsdatensätze (N > 7.000 Personen) zusammenführen, um normative Referenzverläufe der kortikalen Plastizität im Kindes- und Jugendalter zu modellieren. Plastizität wird über die Amplitude niedrigfrequenter fMRT-Signale (ALFF) erfasst, die kürzlich in Tier- und Humanstudien als nicht-invasiver, funktioneller Marker für neuronale Plastizität validiert wurde. Ein zentrales Ziel ist es, räumlich aufgelöste Entwicklungskurven für kortikale Plastizität zu erstellen und als öffentliche Ressource zugänglich zu machen. In einem multimodalen Ansatz werde ich zudem untersuchen, ob sich die Entwicklung der Plastizität räumlich und zeitlich mit der Myelinisierung - einem biologischen Regulator von Plastizität - synchronisiert. Dafür werde ich myelinsensitive MRT-Daten aus drei kortikalen Tiefenschichten analysieren. Das zweite Arbeitspaket (WP2) untersucht, ob Jugendliche, die Missbrauch, Vernachlässigung, oder Traumata erlebt haben, systematisch von typischen Plastizitätsverläufen abweichen und ob diese Abweichungen psychiatrische Symptome vorhersagen können. Ziel ist es, empirisch im Menschen zu belegen, dass veränderte Plastizität ein möglicher Mechanismus im Zusammenhang zwischen negativen Umwelteinflüssen und psychischer Gesundheit sein könnte. Langfristig soll das Projekt dazu beitragen, Risikoabschätzungen und Interventionen individuell an den jeweiligen Plastizitätsstatus spezifischer Hirnnetzwerke anpassen zu können. Das Projekt wird von Prof. Dr. Satterthwaite (University of Pennsylvania, USA) betreut, einem international angesehenen Experten für Entwicklungspsychopathologie und neuronale Plastizität. Es erweitert mein Profil um Kompetenzen im Management großer Datensätze, normativer Modellierung, multivariater Verhaltensanalyse, sowie Open-Science-Praktiken. Ich werde dabei direkt in ein Netzwerk führender Fachleute und Entwickler relevanter Methoden eingebettet sein. Dies wird mein konzeptionelles und methodisches Repertoire gezielt vertiefen und eine fundierte Grundlage für den späteren Aufbau einer eigenen Forschungsgruppe schaffen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Ted Satterthwaite