Ganzkörper Hochfeld 3 Tesla MR-Tomograph
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das 3T TIM Trio wurde und wird für eine Vielzahl von Forschungsprojekten und wissenschaftlichen Arbeiten am ZI genutzt, die wichtigsten dabei sind: Die Projekte im SFB 636 (2004-2015) befassen sich mit Lern- und Gedächtnismechanismen und damit einhergehenden plastischen Veränderungen des Gehirns, die sich mit modernen MR-Methoden erfassen lassen, sowie der Frage welche davon an der Psychopathologie beteiligt sind. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf Störungen der Emotionserkennung/-verarbeitung und der Motivation, wie zum Beispiel bei der Depression (D04), bipolarer Erkrankung (C06), Posttraumatischer Belastungsstörung (C01) sowie Alkoholabhängigkeit (D06, D07) und ihrer funktionellen und neurochemischen Manifestation. Das Projekt B07 beispielsweise untersucht funktionelle Korrelate sowie neurochemische Mechanismen experimentell hervorgerufener präfrontal-kortikaler Plastizität beim Menschen mittels einer Kombination aus repetitiver transkranieller Magnetstimulation (rTMS), funktioneller Bildgebung (fMRT) und pharmakologischer Intervention. Das übergeordnete Ziel des SFB 636 ist eine an Mechanismen orientierte, statt einer an diagnostischen Kategorien orientierten, Analyse von pathophysiologischen Zuständen. Die erwarteten Befunde sollen dazu beitragen, neue Verhaltens- und Pharmakotherapien zur Behandlung psychischer Störungen zu entwickeln. Innerhalb des Bernstein Center for Computational Neuroscience (BCCN) wird im Projekt C6 die Dopamin-vermittelte Interaktion von Hippokampus und Präfrontalkortex während assoziativer Lern- und Gedächtnis-Paradigmen bei depressiven, schizophrenen und gesunden jungen und älteren Menschen untersucht. Ebenfalls im Rahmen des Bernsteincenters wird der Einfluss von genetischen Varianten, die mit psychischen Erkrankungen und dem Altern des Gehirns assoziiert sind, auf die Hirnaktivierung untersucht. Dazu finden seit 2010 Untersuchungen an einer großen Stichprobe junger und alter Gesunder als auch an einer Gruppe von Patienten mit Schizophrenie und Depression statt. Im BCCN Projekt C7 wird ein translationales räumliches Arbeitsgedächtnisparadigma verwendet, um bei gesunden Probanden und schizophrenen Patienten hippokampal-präfrontale Interaktionen zu charakterisieren. Mit Hilfe von fMRT Messungen wird das Verhalten in einer virtuellen Umgebung (VR) untersucht. Das Forschungsprogramm der Emmy-Noether-Gruppe zielt auf die Identifizierung von neuronalen Veränderungen von Emotionserkennungs- und Regulationsprozessen bei euthymen bipolaren Patienten verglichen zu Patienten mit unipolarer Depression, Verwandten ersten Grades von bipolaren Patienten sowie gesunden Kontrollprobanden ab. Dieser Forschungsansatz ermöglicht die Rolle dysfunktionaler Emotionsverarbeitungsmechanismen und die Beantwortung der Frage, ob es sich bei diesen Defiziten um symptomabhängige, diagnoseübergreifende oder störungsspezifische Merkmale handelt. In Rahmen der Forschungsprojekte Schmerzverarbeitung und -entstehung (PASCOM, LOGIN, Placebo) wird die Modulation der Schmerzwahrnehmung sowie die Interaktion von zentraler und peripherer Sensibilisierung und deszendierender Schmerzmodulation bei chronischen Schmerzen untersucht. Das Ziel des PhantomMind Projektes ist eine exakte Erhebung und Analyse der Beziehung verschiedener Phantomphänomene in einer großen Stichprobe durchzuführen sowie die Analyse der neuronalen Korrelate dieser Phänomene in kleinen Subgruppen mittels der funktionellen Magnetresonanztomographie und der transkraniellen Magnetstimulation. Im Rahmen einiger von der DFG geförderten Forschungsprojekten wird eine Reihe von psychiatrischen Erkrankungen auf spezifische funktionelle, neurochemische und (mikro)strukturelle Veränderungen untersucht. Beispielhaft sei KI 576/12-1 erwähnt, hier werden die neurobiologischen Korrelate von Rumination im Sinne pathogener Kognitionen bei Patienten mit Depression untersucht. Das Europäische Verbundprojekt IMAGEN untersucht Belohnungsbezogenes Verhalten bei normaler und psychopathologischer Gehirnfunktion. Ziel dieser Studie ist es neurobiologische und genetische Prozesse zu identifizieren, die bestimmten Verhaltensmustern und Eigenschaften zugrunde liegen und ihre Bedeutung für die Entwicklung von psychischen Störungen bei Jugendlichen herauszufinden. In dem von der EU geförderten Projekt NEWMEDS wird der Einfluss von neuen Wirksubstanzen auf neuronale Aktivierung gemessen mit fMRT und Simultan-EEG/fMRT untersucht. Das Projekt EU-GEI (IPT) untersucht funktionelle Korrelate der akuten Stressreaktion, die durch ein hierfür entwickeltes sozialevaluatives Paradigma hervorgerufen wird, mittels funktioneller Bildgebung (fMRT) und Hormonwerten die aus Blut- und Speichelproben gewonnen werden. Innerhalb der vom BMBF geförderten Projekte werden mit Hilfe multimodaler Neuroimaging-Methoden (funktionelles und strukturelles MRT, DTI, MR-Spektroskopie) fronto-striatale Plastizitätsprozesse, deren genetische Modulation und Pharmakodynamik bei gesunden Probanden und Patienten mit Schizophrenie untersucht. In einer weiteren Studie soll geprüft werden, inwieweit sich mit Hilfe der Gabe von Simvastatin ein Übergang von leichten kognitiven Einschränkungen zu einer Alzheimer Demenz verlangsamen lässt. Die Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Kindes- und Jugendalters führt simultane EEG-fMRT Untersuchungen an Kindern und Jugendlichen zur Erfassung neuronaler Veränderungen im Belohnungsund Kontrollsystem bei ADHS und nach Neurofeedback Behandlung durch, sowie simultane EEG-fMRT Untersuchungen neuronaler Korrelate von stressbezogenen Gen-Umwelt Interaktionen bei jungen Erwachsenen aus der längsschnittlichen Mannheimer Risikoverlaufsstudie. In einem durch das Ministerium für Arbeit und Sozialordnung, Familien und Senioren (BaWü) geförderten Projekt wurden die neurobiologischen und genetischen Marker für pathologisches Glücksspiel erforscht und Konzepte zur Behandlung entwickelt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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An MR-compatible device for automated and safe application of laser stimuli in experiments employing nociceptive stimulation. Journal of Neuroscience Methods, 186(1), 1-7.
Pott, Peter P.; Kamping, Sandra; Bomba, Isabelle C.; Diesch, Eugen; Flor, Herta & Schwarz, Markus L.R.
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How to Regulate Emotion? Neural Networks for Reappraisal and Distraction. Cerebral Cortex, 21(6), 1379-1388.
Kanske, Philipp; Heissler, Janine; Schönfelder, Sandra; Bongers, André & Wessa, Michèle
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The IMAGEN study: reinforcement-related behaviour in normal brain function and psychopathology. Molecular Psychiatry, 15(12), 1128-1139.
Schumann, G.; Loth, E.; Banaschewski, T.; Barbot, A.; Barker, G.; Büchel, C.; Conrod, P. J.; Dalley, J. W.; Flor, H.; Gallinat, J.; Garavan, H.; Heinz, A.; Itterman, B.; Lathrop, M.; Mallik, C.; Mann, K.; Martinot, J.-L.; Paus, T.; Poline, J.-B. ... & Struve, M.
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City living and urban upbringing affect neural social stress processing in humans. Nature, 474(7352), 498-501.
Lederbogen, Florian; Kirsch, Peter; Haddad, Leila; Streit, Fabian; Tost, Heike; Schuch, Philipp; Wüst, Stefan; Pruessner, Jens C.; Rietschel, Marcella; Deuschle, Michael & Meyer-Lindenberg, Andreas
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Common structural correlates of trait impulsiveness and perceptual reasoning in adolescence. Human Brain Mapping, 34(2), 374-383.
Schilling, Christina; Kühn, Simone; Romanowski, Alexander; Banaschewski, Tobias; Barbot, Alexis; Barker, Gareth J.; Brühl, Rüdiger; Büchel, Christian; Charlet, Katrin; Conrod, Patricia J.; Czech, Katharina; Dalley, Jeff W.; Flor, Herta; Häke, Ines; Ittermann, Bernd; Ivanov, Nikolay; Mann, Karl; Lüdemann, Katharina; Martinot, Jean‐Luc ... & Gallinat, Jürgen
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Creating probabilistic maps of the face network in the adolescent brain: A multicentre functional MRI study. Human Brain Mapping, 33(4), 938-957.
Tahmasebi, Amir M.; Artiges, Eric; Banaschewski, Tobias; Barker, Gareth J.; Bruehl, Ruediger; Büchel, Christian; Conrod, Patricia J.; Flor, Herta; Garavan, Hugh; Gallinat, Jürgen; Heinz, Andreas; Ittermann, Bernd; Loth, Eva; Mareckova, Klara; Martinot, Jean‐Luc; Poline, Jean‐Baptiste; Rietschel, Marcella; Smolka, Michael N.; Ströhle, Andreas ... & Paus, Tomáš
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Determinants of Early Alcohol Use In Healthy Adolescents: The Differential Contribution of Neuroimaging and Psychological Factors. Neuropsychopharmacology, 37(4), 986-995.
Nees, Frauke; Tzschoppe, Jelka; Patrick, Christopher J.; Vollstädt-Klein, Sabine; Steiner, Sabina; Poustka, Luise; Banaschewski, Tobias; Barker, Gareth J.; Büchel, Christian; Conrod, Patricia J.; Garavan, Hugh; Heinz, Andreas; Gallinat, Jürgen; Lathrop, Mark; Mann, Karl; Artiges, Eric; Paus, Tomas; Poline, Jean-Baptiste; Robbins, Trevor W. ... & Flor, Herta
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Differential central pain processing following repetitive intramuscular proton/prostaglandin E2 injections in female fibromyalgia patients and healthy controls. European Journal of Pain, 15(7), 716-723.
Diersl, Martin; Schleyl, Marcus T.; Rancel, Mariela; Yilmazl, Pinar; Lauerl, Lydia; Rukwiedl, Roman; Schmelzl, Martin & Florl, Herta
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Evidence for a general face salience signal in human amygdala. NeuroImage, 54(4), 3111-3116.
Santos, Andreia; Mier, Daniela; Kirsch, Peter & Meyer-Lindenberg, Andreas
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Loss of callosal fibre integrity in healthy elderly with age-related white matter changes. Journal of Neurology, 258(8), 1451-1459.
Griebe, Martin; Förster, Alex; Wessa, Michèle; Rossmanith, Christina; Bäzner, Hansjörg; Sauer, Tamara; Zohsel, Kathrin; Blahak, Christian; King, Andrea V.; Linke, Julia; Hennerici, Michael G.; Gass, Achim & Szabo, Kristina
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Lower Ventral Striatal Activation During Reward Anticipation in Adolescent Smokers. American Journal of Psychiatry, 168(5), 540-549.
Peters, Jan; Bromberg, Uli; Schneider, Sophia; Brassen, Stefanie; Menz, Mareike; Banaschewski, Tobias; Conrod, Patricia J.; Flor, Herta; Gallinat, Jürgen; Garavan, Hugh; Heinz, Andreas; Itterman, Bernd; Lathrop, Mark; Martinot, Jean-Luc; Paus, Tomas; Poline, Jean-Baptiste; Robbins, Trevor W.; Rietschel, Marcella; Smolka, Michael ... & Büchel, Christian
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Multicenter stability of diffusion tensor imaging measures: A European clinical and physical phantom study. Psychiatry Research: Neuroimaging, 194(3), 363-371.
Teipel, Stefan J.; Reuter, Sigrid; Stieltjes, Bram; Acosta-Cabronero, Julio; Ernemann, Ulrike; Fellgiebel, Andreas; Filippi, Massimo; Frisoni, Giovanni; Hentschel, Frank; Jessen, Frank; Klöppel, Stefan; Meindl, Thomas; Pouwels, Petra J.W.; Hauenstein, Karl-Heinz & Hampel, Harald
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Sensitivity to positive and negative feedback in euthymic patients with bipolar I disorder: the last episode makes the difference. Bipolar Disorders, 13(7-8), 638-650.
Linke, Julia; Sönnekes, Christiane & Wessa, Michèle
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The neural basis of video gaming. Translational Psychiatry, 1(11), e53-e53.
Kühn, S.; Romanowski, A.; Schilling, C.; Lorenz, R.; Mörsen, C.; Seiferth, N.; Banaschewski, T.; Barbot, A.; Barker, G. J.; Büchel, C.; Conrod, P. J.; Dalley, J. W.; Flor, H.; Garavan, H.; Ittermann, B.; Mann, K.; Martinot, J.-L.; Paus, T.; Rietschel, M. ... & Gallinat, J.
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Absence of changes in GABA concentrations with age and gender in the human anterior cingulate cortex: A MEGA‐PRESS study with symmetric editing pulse frequencies for macromolecule suppression. Magnetic Resonance in Medicine, 69(2), 317-320.
Aufhaus, E.; Weber‐Fahr, W.; Sack, M.; Tunc‐Skarka, N.; Oberthuer, G.; Hoerst, M.; Meyer‐Lindenberg, A.; Boettcher, U. & Ende, G.
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Adolescent impulsivity phenotypes characterized by distinct brain networks. Nature Neuroscience, 15(6), 920-925.
Whelan, Robert; Conrod, Patricia J.; Poline, Jean-Baptiste; Lourdusamy, Anbarasu; Banaschewski, Tobias; Barker, Gareth J.; Bellgrove, Mark A.; Büchel, Christian; Byrne, Mark; Cummins, Tarrant D. R.; Fauth-Bühler, Mira; Flor, Herta; Gallinat, Jürgen; Heinz, Andreas; Ittermann, Bernd; Mann, Karl; Martinot, Jean-Luc; Lalor, Edmund C.; Lathrop, Mark ... & Garavan, Hugh
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Cortical thickness of superior frontal cortex predicts impulsiveness and perceptual reasoning in adolescence. Molecular Psychiatry, 18(5), 624-630.
Schilling, C.; Kühn, S.; Paus, T.; Romanowski, A.; Banaschewski, T.; Barbot, A.; Barker, G. J.; Brühl, R.; Büchel, C.; Conrod, P. J.; Dalley, J. W.; Flor, H.; Ittermann, B.; Ivanov, N.; Mann, K.; Martinot, J.-L.; Nees, F.; Rietschel, M.; Robbins, T. W. ... & Gallinat, J.
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Genome-wide supported risk variant for bipolar disorder alters anatomical connectivity in the human brain. NeuroImage, 59(4), 3288-3296.
Linke, Julia; Witt, Stephanie H.; King, Andrea V.; Nieratschker, Vanessa; Poupon, Cyril; Gass, Achim; Hennerici, Michael G.; Rietschel, Marcella & Wessa, Michèle
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Goal-directed behavior under emotional distraction is preserved by enhanced task-specific activation. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 8(3), 305-312.
Wessa, Michèle; Heissler, Janine; Schönfelder, Sandra & Kanske, Philipp
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Increased Medial Orbitofrontal and Amygdala Activation: Evidence for a Systems-Level Endophenotype of Bipolar I Disorder. American Journal of Psychiatry, 169(3), 316-325.
Linke, Julia; King, Andrea Victoria; Rietschel, Marcella; Strohmaier, Jana; Hennerici, Michael; Gass, Achim; Meyer-Lindenberg, Andreas & Wessa, Michèle
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Manual dexterity correlating with right lobule VI volume in right-handed 14-year-olds. NeuroImage, 59(2), 1615-1621.
Kühn, Simone; Romanowski, Alexander; Schilling, Christina; Banaschewski, Tobias; Barbot, Alexis; Barker, Gareth J.; Brühl, Rüdiger; Büchel, Christian; Conrod, Patricia J.; Czech, Katharina; Dalley, Jeff W.; Flor, Herta; Garavan, Hugh; Häke, Ines; Ittermann, Bernd; Ivanov, Nikolay; Mann, Karl; Lathrop, Mark; Loth, Eva ... & Gallinat, Jürgen
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Microstructure of a three-way anatomical network predicts individual differences in response inhibition: A tractography study. NeuroImage, 59(2), 1949-1959.
King, Andrea V.; Linke, Julia; Gass, Achim; Hennerici, Michael G.; Tost, Heike; Poupon, Cyril & Wessa, Michèle
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Neural correlates of emotion regulation deficits in remitted depression: The influence of regulation strategy, habitual regulation use, and emotional valence. NeuroImage, 61(3), 686-693.
Kanske, Philipp; Heissler, Janine; Schönfelder, Sandra & Wessa, Michèle
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New developments in the understanding and management of persistent pain. Current Opinion in Psychiatry, 25(2), 109-113.
Flor, Herta
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Rapid Partial Regeneration of Brain Volume During the First 14 Days of Abstinence from Alcohol. Alcoholism: Clinical and Experimental Research, 37(1), 67-74.
van Eijk, Julia; Demirakca, Traute; Frischknecht, Ulrich; Hermann, Derik; Mann, Karl & Ende, Gabriele
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Risk Taking and the Adolescent Reward System: A Potential Common Link to Substance Abuse. American Journal of Psychiatry, 169(1), 39-46.
Schneider, Sophia; Peters, Jan; Bromberg, Uli; Brassen, Stefanie; Miedl, Stephan F.; Banaschewski, Tobias; Barker, Gareth J.; Conrod, Patricia; Flor, Herta; Garavan, Hugh; Heinz, Andreas; Ittermann, Bernd; Lathrop, Mark; Loth, Eva; Mann, Karl; Martinot, Jean-Luc; Nees, Frauke; Paus, Tomas; Rietschel, Marcella ... & Büchel, Christian
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SCN1A Affects Brain Structure and the Neural Activity of the Aging Brain. Biological Psychiatry, 72(8), 677-683.
Meier, Sandra; Demirakca, Traute; Brusniak, Wencke; Wolf, Isabella; Liebsch, Kristin; Tunc-Skarka, Nuran; Nieratschker, Vanessa; Witt, Stephanie H.; Matthäus, Franziska; Ende, Gabriele; Flor, Herta; Rietschel, Marcella; Diener, Carsten & Schulze, Thomas G.
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The perceptual and neuronal stability of the rubber hand illusion across contexts and over time. Brain Research, 1452, 130-139.
Bekrater-Bodmann, Robin; Foell, Jens; Diers, Martin & Flor, Herta
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Translational Magnetic Resonance Spectroscopy Reveals Excessive Central Glutamate Levels During Alcohol Withdrawal in Humans and Rats. Biological Psychiatry, 71(11), 1015-1021.
Hermann, Derik; Weber-Fahr, Wolfgang; Sartorius, Alexander; Hoerst, Mareen; Frischknecht, Ulrich; Tunc-Skarka, Nuran; Perreau-Lenz, Stephanie; Hansson, Anita C.; Krumm, Bertram; Kiefer, Falk; Spanagel, Rainer; Mann, Karl; Ende, Gabriele & Sommer, Wolfgang H.
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Psychological pain interventions and neurophysiology: Implications for a mechanism-based approach.. American Psychologist, 69(2), 188-196.
Flor, Herta
