Biomagnetisches Zentrum
Forschungsgruppen und -projekte
Feature-spezifische BrainAGE-Profile im mittleren und späten Erwachsenenalter: Beziehungen zwischen individueller Körper-, Gehirn- und kognitiver Alterung
Projektleiterin: Dr. Katja Franke
DFG 2016-2020
Um den Reifungs- und Alterungsprozess des Gehirns besser zu verstehen, verständlich zu operationalisieren und vorherzusagen, haben wir den MRT-basierten Biomarker „BrainAGE“ zur Messung des individuellen biologischen „Gehirnalters” (im Gegensatz zum chronologischen Alter) entwickelt. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen eine vorzeitige Hirnalterung bei pränatalem Stress, bestimmten Lebensweisen und einigen psychiatrischen Erkrankungen. Andererseits sind auch protektive Faktoren identifiziert worden.
Unser Ziel ist es, einen neuen, auf der Kernspintomographie (MRT) basierenden Biomarker mit einzigartigen, umfangreichen Stichproben zu kombinieren, um die Auswirkungen von verschiedenen (Risiko-)Faktoren auf die individuelle Hirnreifung zu erforschen.
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Neuroimaging
Arbeitsgruppenleiter: PD Dr. Carsten Klingner, Klinik für Neurologie
Die Arbeitsgruppe untersucht die Funktionsweise des menschlichen Gehirns. Hierbei steht die Fähigkeit des menschlichen Gehirns zur Reorganisation im Mittelpunkt und es werden die vielfältigen Interaktionen innerhalb des sensomotorischen Systems betrachtet. Die gewonnenen Daten sollen dazu beitragen, gezielte Therapiemöglichkeiten für verschiedenste neurologische Erkrankungen (Schlaganfall, chronische Schmerzen, Morbus Parkinson u.v.a.) abzuleiten.
Förderprojekte:
- Etablierung der Emotionsdetektion für therapeutische Interventionen
BMBF 2016 - 2019 - REST: Untersuchung des Einflusses des Reward-Systems auf die Rehabilitation nach einem Schlaganfall
IZKF 2019 - 2022 - Einfluss von Virtual-Reality-basiertem sensomotorischen Missmatch auf die Effektivität motorischer Lernvorgänge
IZKF 2019 - 2022 - Reha-Conn: Funktionelle Konnektivitätsmaße zur Vorhersage von Rehabilitationspotential und klinischem Outcome nach Schlaganfall
IZKF 2019 - 2022
Das kortikale Tinnitus Netzwerk und wie sich seine Konnektivität durch laterale Inhibition mit „tailor-made notched music training“ (TMNMT) ändert
Projektleiter: Prof. Dr. Christian Dobel, Klinik für Hals-, Nasen und Ohrenheilkunde
DFG 2017 - 2020
Unser Ziel ist die Untersuchung der kortikalen Konnektivität und die Reorganisation von dem weitverzweigten kortikalen Netzwerk das verantwortlich für die Entstehung eines Tinnitus ist. Darüber hinaus untersuchen wir die kurz- und langfristige Reorganisation dieses kortikalen Netzwerkes durch Behandlung mit verschiedenen Interventionen die einen positiven Effekt auf den Tinitus haben können. Dies erlaubt zu klären, welche Konnektivitätsmuster mit Verringerung der Tinnitus Lautheit einhergehen und welche Netzwerkcharakteristika zur Umkehrung der tinnitus-spezifischen Fehlanpassung auditorischer kortikaler Reorganisation führen.
Schädliche Folgen von Lärm
Projektleiter: Dr. Ralph Huonker, Klinik für Neurologie
Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe (BGN) 2014 - 2019
Lärmschwerhörigkeit ist in Deutschland heute die zweithäufigste anerkannte Berufskrankheit. Wir untersuchen die Auswirkungen einer durch Lärm hervorgerufenen Hörminderung auf Wahrnehmungsprozesse, die zentrale Verarbeitung von Höraufgaben und Stress. Unter anderem konnten wir negative Auswirkungen der lärmbedingten Hörminderung auf autonome Regelungen und das Herz-Kreislaufsystem bei Arbeitnehmern verschiedener Berufsgruppen nachweisen. Derzeit richtet sich unsere Forschung auf die Interaktion anderer sensorischer Systeme mit dem Hören und den Auswirkungen individueller Maßnahmen gegen störenden Lärm auf die Stressbelastung. Ziel ist es, Ansätze für sekundär-präventive Maßnahmen gegen Folgeerscheinungen einer lärminduzierten Hörminderung zu finden.
Diagnostische Marker der neurovegetativen fetalen Entwicklung
Arbeitsgruppenleiter: Prof. Dr.-Ing. Dirk Hoyer, Klinik für Neurologie
Fetale Entwicklungsstörungen können zu irreversiblen gesundheitlichen Problemen im gesamten späteren Lebensalter führen. Daher ist deren frühe pränatale Erkennung essentiell. Gegenstand der eigenen Forschung war die Erarbeitung diagnostischer Marker der fetalen neurovegetativen Entwicklung aus biomagnetischen Messungen der fetalen Herzfrequenzmuster. Untersucht wurden Einflüsse durch mütterlichen neurovegetativen Tonus, mütterliche Ernährung mit Omega-3 Fettsäuren und eingeschränkten fetalen Wachstums auf die fetale neurovegetative Reifung.
Projekte:
- Entwicklung eines kliniktauglichen Markers der fetalen neurovegetativen Reifung
DFG 2015 - 2021 - Prenatal DHA and Neurofunctional Development (PANDA)
NCT02709239
Weitere Projekte
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Motorisches Lernen und Entlernen
Projektleitung: Lorenz Grischek
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Regionalspezifische BrainAGE im mittleren und späten Erwachsenenalter: Untersuchung der Beziehungen zwischen individuellem Körper, Gehirn und kognitivem Altern
Projektleitung: Dr. Katja Franke
Ausgewählte Publikationen
- Franke K, Gaser C. Ten Years of BrainAGE as a Neuroimaging Biomarker of Brain Aging: What Insights Have We Gained? Front Neurol. 2019 Aug 14;10:789.
- Vickery S, Hopkins WD, Sherwood CC, Schapiro SJ, Latzman RD, Caspers S, Gaser C, Eickhoff SB, Dahnke R, Hoffstaedter F. Chimpanzee brain morphometry utilizing standardized MRI preprocessing and macroanatomical annotations. Elife. 2020 Nov23.
- Dahms C, Brodoehl S, Witte OW, Klingner CM. The importance of different learning stages for motor sequence learning after stroke. Hum Brain Mapp. 2020 Jan;41(1):270-286.
- Klingner CM, Brodoehl S, Witte OW, Guntinas-Lichius O, Volk GF. The impact of motor impairment on the processing of sensory information. Behav Brain Res. 2019 Feb 1;359:701-708.
Herausragende Leistungen
Prof. Dr. Christian Gaser wurde 2019 vom Hood Fund zum Fellow ausgewählt und erhielt damit ein Stipendium für einen dreiwöchigen Gastaufenthalt an der Universität von Auckland, wo er gemeinsam mit seiner Gastgeberin Prof. Eileen Lueders einen Workshop, in dem er von ihm entwickelte Auswertealgorithmen für MRT-Daten des Gehirns vorstellt, die eine Analyse der Hirnstruktur erlauben, angeboten hat.