Nachfolgend finden Sie beispielhaft 3 aktuelle Projekte:

Else Kröner-Promotionskolleg „Jena School for Ageing Medicine (JSAM): Es ist allgemein anerkannt, dass körperliche Aktivität die kognitiven Fähigkeiten verbessert, auch wenn mit einem Training erst in einem späteren Alter begonnen wird. Allerdings sind die Auswirkungen eines „alternden“ Darms und des Mikrobioms auf die Plastizität des Gehirns, insbesondere in alten Organismen bisher kaum bekannt. In dem hier geplanten Projekt sollen Mäuse vom 22 bis zum 24 Lebensmonat einem nicht motorisierten freiwilligen Laufen in einem Laufrad ausgesetzt werden. Wir erwarten eine kognitive Verbesserung, Auswirkungen auf das Darmmikrobiom und die Metabolite, eine bessere Darmbarrierefunktion und eine verminderte Entzündungsreaktion sowohl im Hirn als auch im Kolon infolge der physischen Aktivität im Laufrad. Das hier zu beantragende Projekt ist Teil eines größeren Gesamtprojektes. Das Teilprojekt umfasst: die Mitbetreuung der Tierexperimente (Laufrad), Entnahme von Proben des Gehirns und des Dickdarms, RNA-Isolierung und qPCR zur Untersuchung von entzündlichen und immunologisch relevanten Prozessen. Während inflammaging (Entzündungsaltern) für das Gehirn gut untersucht ist, gibt es kaum Befunde für den Darm. Da jedoch ein veränderter Entzündungszustand des Dickdarms im Alter die Darm-Gehirn-Kommunikation negativ beeinflussen kann und somit einen Teufelskreis schaffen kann, der zu neurodegenerativen Erkrankungen führt, sind solche Untersuchungen von essentieller Bedeutung.

DFG EpiGutAge: Epigenom-Mikrobiom Crosstalk: Ein neuer Weg zur Erhaltung der Kognition im Alter: Kognitiver Verfall und Demenz gehören weltweit zu den wichtigsten alterungsbedingten Gesundheitsproblemen. Veränderungen im Lebensstil wie soziale Interaktion und körperliche Aktivität - auch wenn sie erst spät im Leben einsetzt - sind vorteilhaft für die Erhaltung der Kognition und ein gesundes Altern. Die Rolle des Darmmikrobioms bei der Modulation der Gehirnfunktion ist derzeit von hohem Interesse. Darmmikrobiota reagieren auf Umweltreize und erzeugen infolgedessen zahlreiche Metaboliten, die für die Physiologie des Wirts wichtig sind. Omics-Technologien (Sequenzierung des Transkriptoms, des Metagenoms und der 16S rRNA) werden angewandt, um Mäuse in verschiedenen Altersstufen und nach kognitionsmodulierenden Eingriffen zu analysieren. Ziel ist es ein in silico Modell der Mikrobiom-Darm-Hirn-Interaktion zu konstruieren. Aktuelle Publikationen zeigen, dass das Altern mit ausgeprägten Veränderungen der DNA-Methylierung verbunden ist und dass das Mikrobiom diesen epigenetischen Mechanismus stark beeinflusst. Daher beabsichtigen wir in diesem Projekt, unseren vorhandenen Datensatz mit Informationen über das Methylom in Dickdarm- und Hirnproben zu ergänzen. Eine Teilmenge von Hirnproben wird einer zelltypspezifischen Analyse unterzogen werden. Diese epigenomischen Daten werden unser in silico Stoffwechselmodell vervollständigen, um Interaktionen zwischen Mikrobiom und Gehirn im Laufe des Alterns, in Bezug zur kognitiven Funktion und ihre Beeinflussung durch kognitionserhaltende Eingriffe vorherzusagen und zu modellieren. Unser Modell soll in Zukunft als wesentliche Grundlage für das Design mikrobiombasierter Therapien dienen, mit dem Ziel kognitivem Funktionsverlust und Alterungspathologien entgegenzuwirken.

Unsere AG ist auch mit einem Teilprojekt in dem von Prof. O.W. Witte koordinierten Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network SmartAge (Beginn 09/2020) beteiligt. Gegenwärtig gibt es keine Möglichkeit das Fortschreiten von leichten kognitiven Beeinträchtigungen im Alter zur Entwicklung einer Demenz zu verhindern. Die vielversprechenden Fortschritte in der aktuellen Mikrobiomforschung bieten jedoch völlig neue Perspektiven für Diagnostik und Therapie. Gleichzeitig besteht ein großer Bedarf an Spezialisten auf diesem Gebiet. Ziel von SmartAge ist es, die Lebensqualität älterer Menschen zu verbessern und Kosten im Gesundheitssystem zu sparen, indem das Mikrobiom als Moderator zwischen Darm und Gehirn vor allem in seiner Wechselwirkung mit dem Alter und in seinen Auswirkungen auf die Kognition verstanden und genutzt wird. Ernährungs- und Lebensstil-Interventionen werden in einem translationalen Ansatz angewandt, um die kognitiven Funktionen im Alter zu steigern und die zugrundeliegenden Mikrobiom-assoziierten Mechanismen und spezifische Schlüsselregulatoren zu identifizieren. Das Netzwerk umfasst 16 europäische Forschungsinstitutionen, um 15 junge Forscher interdisziplinär auszubilden und somit die europäische Forschungslandschaft zu stärken.

Weiterführende Informationen unter: https://www.uniklinikum-jena.de/etnsmartage/en/.

Schlaganfallinduktion

• MCAO (Okklusion der mittleren Zerebralarterie)
• PT (Photothrombose)

Interventionen

• Ernährung, Medikamente (Maus, Mensch)
• Sport (Mensch)
• Laufrad, Laufband (Maus)
• Reizangereicherte Käfige (Maus)

Mauszucht

• Alterszucht
• Transgene Mäuse

Molekularbiologie

• ISH (In situ Hybridisierung, radioaktiv/nicht-radioaktiv)
• qPCR
• RNAseq (In Kooperation mit dem FLI und der CAU)
• DNA-Methylierung (In Kooperation mit dem FLI)

Mikrobiota

• 16S rRNA
• Metagenom (In Kooperation mit dem FLI und der CAU)
• Metabolom (In Kooperation mit dem HelmholtzZentrum München)
• Fäkaltransfer (Mäuse)

Zellkultur

• Neurosphären
• Mikroglia (auch Isolation)
• adenoviraler Transfer von shRNA

Verhaltenstest

• Motorik (RotaRod, Open field, GridWalk)
• Gedächtnis (Barnes Maze, Novel Object Recognition Test)Proteinbiochemie (Isolation, Western Blot)

Immunhistochemie/-floureszenz

Publications (Google Scholar, 03/2023): h-index: 26, i10-index 41, total citations: 2226

2023-2020
Restoring Age-Related Cognitive Decline through Environmental Enrichment: A Transcriptomic Approach.
Schmidt S, Haase M, Best L, Groth M, Lindner J, Witte OW, Kaleta C, Frahm C. (2022), Cells, 11(23):3864. doi: 10.3390/cells11233864.

Age-dependent increase of cytoskeletal components in sensory axons in human skin.
Metzner K, Darawsha O, Wang M, Gaur N, Cheng Y, Rödiger A, Frahm C, Witte OW, Perocchi F, Axer H, Grosskreutz J, Brill MS. (2022) Frontiers in Cell and Developmental Biology, 10: 965382. doi:10.3389/fcell.2022.965382

Voluntary Wheel Running in Old C57BL/6 Mice Reduces Age-Related Inflammation in the Colon but Not in the Brain.
Ederer ML, Günther M, Best L, Lindner J, Kaleta C, Witte OW, Simon R, Frahm C. (2022) Cells, 11(3). doi:10.3390/cells11030566

Poststroke dendritic arbor regrowth requires the actin nucleator Cobl.
Ji Y, Koch D, González Delgado J, Günther M, Witte OW, Kessels MM, Frahm C, Qualmann B. (2021) PLoS Biol 19(12):e3001399. doi: 10.1371/journal.pbio.3001399.

2021-2020
A limited role of NKCC1 in telencephalic glutamatergic neurons for developing hippocampal network dynamics and behavior.
Graf J, Zhang C, Marguet SL, Herrmann T, Flossmann T, Hinsch R, Rahmati V, Guenther M, Frahm C, Urbach A, Neves RM, Witte OW, Kiebel SJ, Isbrandt D, Hübner CA, Holthoff K, Kirmse K. (2021), Proc Natl Acad Sci U S A; 118(14):e2014784118. doi: 10.1073/pnas.2014784118

Microbiota profiling in aging-associated inflammation and liver degeneration.
Baumann A, Hernández-Arriaga A, Brandt A, Sánchez V, Nier A, Jung F, Kehm R, Höhn A, Grune T, Frahm C, Witte OW, Camarinha-Silva A, Bergheim I. (2021), International Journal of Medical Microbiology, 311(4):151500. doi: 10.1016/j.ijmm.2021.151500

Tissue-specific gene expression changes are associated with aging in mice.
Srivastava A, Barth E, Ermolaeva MA, Guenther M, Frahm C, Marz M, Witte OW (2020), Genomics Proteomics Bioinformatics, 18(4):430-442. doi: 10.1016/j.gpb.2020.12.001

2019-2015
Conserved aging-related signatures of senescence and inflammation in different tissues and species. Barth E, Srivastava A, Stojiljkovic M, Frahm C, Axer H, Witte OW, & Marz M. (2019), Aging, 11(19), 8556–8572. doi:10.18632/aging.102345

Changes in Oral Microbial Ecology of C57BL/6 Mice at Different Ages Associated with Sampling Methodology.Hernández-Arriaga A, Baumann A, Witte OW, Frahm C, Bergheim I, & Camarinha-Silva A. (2019), Microorganisms, 7(9), 283. doi:10.3390/microorganisms7090283

Mikrobiom und neurodegenerative Erkrankungen. Frahm, C., Witte, O.W. (2019), Der Gastroenterologe 14 (3), 166-171

Stroke Accelerates and Uncouples Intrinsic and Synaptic Excitability Maturation of Mouse Hippocampal DCX+ Adult-Born Granule Cells. Ceanga M, Keiner S, Grünewald B, Haselmann H, Frahm C, Couillard-Després S, Witte OW, Redecker C, Geis C, & Kunze A. (2019), The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 39(9), 1755–1766. doi:10.1523/JNEUROSCI.3303-17.2018

Mechanistic basis of an epistatic interaction reducing age at onset in hereditary spastic paraplegia. Newton T, Allison R, Edgar JR, Lumb JH, Rodger CE, Manna PT, Rizo T, Kohl Z, Nygren A, Arning L, Schüle R, Depienne C, Goldberg L, Frahm C, Stevanin G, Durr A, Schöls L, Winner B, Beetz C, & Reid E. (2018), Brain : a journal of neurology, 141(5), 1286–1299. https://doi.org/10.1093/brain/awy034

Transcriptomic alterations during ageing reflect the shift from cancer to degenerative diseases in the elderly. Aramillo Irizar P, Schäuble S, Esser D, Groth M, Frahm C, Priebe S, Baumgart M, Hartmann N, Marthandan S, Menzel U, Müller J, Schmidt S, Ast V, Caliebe A, König R, Krawczak M, Ristow M, Schuster S, Cellerino A, Diekmann S, Englert C, Hemmerich P, Sühnel J, Guthke R, Witte OW, Platzer M, Ruppin E, Kaleta C. (2018), Nature communications, 9(1), 327. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02395-2

Sigma 1 receptor activation modifies intracellular calcium exchange in the G93AhSOD1 ALS model. Tadić V, Malci A, Goldhammer N, Stubendorff B, Sengupta S, Prell T, Keiner S, Liu J, Guenther M, Frahm C, Witte OW, & Grosskreutz J. (2017), Neuroscience, 359, 105–118. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2017.07.012

Transcriptional profiling reveals protective mechanisms in brains of long-lived mice. Frahm C, Srivastava A, Schmidt S, Mueller J, Groth M, Guenther M, Ji Y, Priebe S, Platzer M, & Witte OW. (2017), Neurobiology of aging, 52, 23–31., https://doi.,org/10.,1016

Phosphoinositide 3-Kinase γ Restrains Neurotoxic Effects of Microglia After Focal Brain Ischemia. Schmidt C, Frahm C, Schneble N, Müller J, P, Brodhun M, Franco I, Witte OW, Hirsch E, Wetzker R, & Bauer R. (2016), Molecular neurobiology, 53(8), 5468–5479. https://doi.org/10.1007/s12035-015-9472-z

Reduced tonic inhibition after stroke promotes motor performance and epileptic seizures. Jaenisch N, Liebmann L, Guenther M, Hübner CA, Frahm C, & Witte OW. (2016), Scientific reports, 6, 26173. https://doi.org/10.1038/srep26173

The spectrum of KIAA0196 variants, and characterization of a murine knockout: implications for the mutational mechanism in hereditary spastic paraplegia type SPG8. Jahic A, Khundadze M, Jaenisch N, Schüle R, Klimpe S, Klebe S, Frahm C, Kassubek J, Stevanin G, Schöls L, Brice A, Hübner CA, & Beetz C. (2015), Orphanet journal of rare diseases, 10, 147. https://doi.org/10.1186/s13023-015-0359-x

Branched-chain amino acid catabolism is a conserved regulator of physiological ageing. Mansfeld J, Urban N, Priebe S, Groth M, Frahm C, Hartmann N, Gebauer J, Ravichandran M, Dommaschk A, Schmeisser S, Kuhlow D, Monajembashi S, Bremer-Streck S, Hemmerich P, Kiehntopf M, Zamboni N, Englert C, Guthke R, Kaleta C, Platzer M, Sühnel J, Witte OW, Zarse K, Ristow M. (2015), Nature communications, 6, 10043. https://doi.org/10.1038/ncomms10043

2014-2010
Pro-apoptotic function of GABA-related transcripts following stroke. Jaenisch N, Popp A, Guenther M, Schnabel J, Witte OW, Frahm C. (2014), Neurobiology of disease, 70, 237–244. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2014.06.015

Age-specific transcriptional response to stroke. Sieber MW, Guenther M, Jaenisch N, Albrecht-Eckardt D, Kohl M, Witte OW, Frahm C. (2014), Neurobiology of aging, 35(7), 1744–1754. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2014.01.012

Impact of indomethacin on neuroinflammation and hippocampal neurogenesis in aged mice. Boehme M, Guenther M, Stahr A, Liebmann M, Jaenisch N, Witte OW, Frahm C. (2014), Neuroscience letters, 572, 7–12. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2014.04.043

Astrocytic Cx43 and Cx30 differentially modulate adult neurogenesis in mice. Liebmann M, Stahr A, Guenther M, Witte OW, Frahm C. (2013), Neuroscience letters, 545, 40–45. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2013.04.013

Attenuated inflammatory response in triggering receptor expressed on myeloid cells 2 (TREM2) knock-out mice following stroke. Sieber MW, Jaenisch N, Brehm M, Guenther M, Linnartz-Gerlach B, Neumann H, Witte OW, Frahm C. (2013), PloS one, 8(1), e52982. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0052982

Morg1(+/-) heterozygous mice are protected from experimentally induced focal cerebral ischemia. Stahr A, Frahm C, Kretz A, Bondeva T, Witte OW, Wolf G. (2012), Brain research, 1482, 22–31. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2012.09.017

Age dependence of excitatory-inhibitory balance following stroke. Schmidt S, Bruehl C, Frahm C, Redecker C, Witte OW. (2011), Neurobiology of aging, 33(7), 1356–1363. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2010.11.019

Attenuated inflammatory response in aged mice brains following stroke. Sieber MW, Claus RA, Witte OW, Frahm C. (2011), PloS one, 6(10), e26288. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0026288

Substantial performance discrepancies among commercially available kits for reverse transcription quantitative polymerase chain reaction: a systematic comparative investigator-driven approach. Sieber MW, Recknagel P, Glaser F, Witte OW, Bauer M, Claus RA, Frahm C. (2010), Analytical biochemistry, 401(2), 303–311. https://doi.org/10.1016/j.ab.2010.03.007

Inter-age variability of bona fide unvaried transcripts Normalization of quantitative PCR data in ischemic stroke. Sieber MW, Guenther M, Kohl M, Witte OW, Claus RA, Frahm C. (2010), Neurobiology of aging, 31(4), 654–664. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2008.05.023

Downregulation of potassium chloride cotransporter KCC2 after transient focal cerebral ischemia. Jaenisch N, Witte OW, Frahm C. (2010), Stroke, 41(3), e151–e159. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.109.570424

2009-2005
Identification of ischemic regions in a rat model of stroke. Popp A, Jaenisch N, Witte OW, Frahm C. (2009), PloS one, 4(3), e4764. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004764

Adult and embryonic GAD transcripts are spatiotemporally regulated during postnatal development in the rat brain. Popp A, Urbach A, Witte OW, Frahm C. (2009), PloS one, 4(2), e4371. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004371

Loss of GABAergic neurons in the subiculum and its functional implications in temporal lobe epilepsy. Knopp A, Frahm C, Fidzinski P, Witte OW, Behr J. (2008), Brain: a journal of neurology, 131(Pt 6), 1516–1527. https://doi.org/10.1093/brain/awn095

Synaptic responses in superficial layers of medial entorhinal cortex from rats with kainate-induced epilepsy. Tolner EA, Frahm C, Metzger R, Gorter JA, Witte OW, Lopes da Silva FH, Heinemann U. (2007), Neurobiology of disease, 26(2), 419–438. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2007.01.009

Up-regulation of Connexin43 in the glial scar following photothrombotic ischemic injury. Haupt C, Witte OW, Frahm C. (2007), Molecular and cellular neurosciences, 35(1), 89–99. https://doi.org/10.1016/j.mcn.2007.02.005

Temporal profile of connexin 43 expression after photothrombotic lesion in rat brain. Haupt C, Witte OW, Frahm C. (2007), Neuroscience, 144(2), 562–570. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.09.054

The combined use of non-radioactive in situ hybridization and real-time RT-PCR to assess gene expression in cryosections. Haupt C, Tolner EA, Heinemann U, Witte OW, Frahm C. (2006), Brain research, 1118(1), 232–238. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2006.08.037

Stable expression of the vesicular GABA transporter following photothrombotic infarct in rat brain. Frahm C, Siegel G, Grass S, Witte OW. (2006), Neuroscience, 140(3), 865–877. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.02.045

Regulation of GABA transporter mRNA and protein after photothrombotic infarct in rat brain. Frahm C, Haupt C, Weinandy F, Siegel G, Bruehl C, Witte OW. (2004), The Journal of comparative neurology, 478(2), 176–188. https://doi.org/10.1002/cne.20282

2004-1998
Astrocytic Connexin 43 mRNA is Upregulated in the Vicinity of the Photothrombotic Lesion in Rat Brain. Haupt C, Witte OW, and Frahm C. (2004), Klinische Neurophysiologie, 35(03). doi: 10.1055/s-2004-832006.

Ionotropic GABA receptors with mixed pharmacological properties of GABAA and GABAC receptors. Hartmann K, Stief F, Draguhn A, Frahm C. (2004), European journal of pharmacology, 497(2), 139–146. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2004.06.044

GABA neurons survive focal ischemic injury. Frahm C, Haupt C, Witte OW. (2004), Neuroscience, 127(2), 341–346. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2004.05.027

Transmitter-Konzentration und synaptische Hemmung bei Epilepsie, Draguhn A, Hartmann K, Stief F, Frahm C, Engel D. (2003), Zeitschrift für Epileptologie, 16(3), 223–228. doi: 10.1007/s10309-003-0026-4.

Unaltered control of extracellular GABA-concentration through GAT-1 in the hippocampus of rats after pilocarpine-induced status epilepticus. Frahm C, Stief F, Zuschratter W, Draguhn A. (2003), Epilepsy research, 52(3), 243–252. https://doi.org/10.1016

GAD and GABA transporter (GAT-1) mRNA expression in the developing rat hippocampus. Frahm C, Draguhn A. (2001), Brain research. Developmental brain research, 132(1), 1–13. https://doi.org/10.1016/s0165-3806(01)00288-7

Plasticity of rat central inhibitory synapses through GABA metabolism. Engel D, Pahner I, Schulze K, Frahm C, Jarry H, Ahnert-Hilger G, Draguhn A. (2001), The Journal of physiology, 535(Pt 2), 473–482. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2001.00473.x

Efficacy of background GABA uptake in rat hippocampal slices. Frahm C, Engel D, Draguhn A. (2001), Neuroreport, 12(8), 1593–1596. https://doi.org/10.1097/00001756-200106130-00016

Presence of gamma-aminobutyric acid transporter mRNA in interneurons and principal cells of rat hippocampus. Frahm C, Engel D, Piechotta A, Heinemann U, Draguhn A. (2000), Neuroscience letters, 288(3), 175–178. https://doi.org/10.1016

Acute effects of gamma-vinyl-GABA on low-magnesium evoked epileptiform activity in vitro. Engel D, Endermann U, Frahm C, Heinemann U, Draguhn A. (2000), Epilepsy research, 40(2-3), 99–107. https://doi.org/10.1016/s0920-1211(00)00112-1

Age-dependence of the anticonvulsant effects of the GABA uptake inhibitor tiagabine in vitro. Sabau A, Frahm C, Pfeiffer M, Breustedt J, Piechotta A, Numberger M, Engel D, Heinemann U, Draguhn A. (1999), European journal of pharmacology, 383(3), 259–266. https://doi.org/10.1016

Laminar difference in GABA uptake and GAT-1 expression in rat CA1. Engel D, Schmitz D, Gloveli T, Frahm C, Heinemann U, Draguhn A. (1998), The Journal of physiology, 512 ( Pt 3)(Pt 3), 643–649. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.1998.643bd.x

Mitarbeiter Labor
Dr. Rowena Simon
Dr. Julia Lindner
Dr. Fabienne Haas
Madlen Haase (Dipl. Ing)
Raphaëlle Petit (PhD Student)

Alumni
Dr.rer.nat. Corinna Haupt
Dr.rer.nat. Anna Stahr
Dr.rer.nat. Nadine Jänisch
Dr.rer.nat. Matthias Sieber
Dr.rer.nat. Anke Popp
Dr.rer.nat. Akash Srivastava (Co-supervisor)
Dr.rer.nat. Yuanyuan Ji (Co-supervisor)
Dr.med. Robert Zünder
Marcus Böhme (Diplom)
Gabriele Siegel (Diplom)
Jule Müller (Diplom)
Marie Liebmann (Diplom)
Martin Brehm (Diplom)
Madlen Günther (Diplom)
Jennifer Behler (Diplom)
Maria Knyrim (MSc)
Ivana Radulović (MSc, Co-supervisor)
Martin Möller (BSc)
Jakob Scharnholz (BSc)
Marie-Luise Ederer (MD)

coming soon

Original papers in peer reviewed journals

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Franke K, Bublak P, Hoyer D, Billiet T, Gaser C, Witte OW, Schwab, M (2020). In vivo biomarkers of structural and functional brain development and ageing. Neurosci Biobehav Rev in press.

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Müller JJ, Antonow-Schlorke I, Kroegel N, Rupprecht S, Rakers F, Witte OW, Schwab M (2018). Cardiovascular effects of prenatal stress – Are there implications for cerebrovascular, cognitive and mental health outcome? Neurosci Biobehav Rev in press.

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• Dr. med. Christoph Bergmeier
• Dr. med. Sven Rupprecht
• Dr. med. Florian Rakers
• Dr. med. Michelle Dreiling
• Dr. med. Rene Schiffner
• Ina Ingrisch
• Claudia Sommer

• Verhaltensanalysen (Open field, Morris water maze, Barnes Maze, Object/Location novelty recognition, Novelty suppressed feeding, Tail suspension Test, RotaRod, Grid walk)
• Tiermodelle: Kortikale Spreading depolarization, Photothrombose, MCAO (Maus/Ratte), transgene Mausmodelle
• Molekularbiologische Methoden (RNA- und DNA-Isolation, qRT-PCR, Microarray, Klonierung, RNAseq)
• Immunhistochemie/-fluoreszenz
• Konfokale Laser Scanning Mikroskopie (LSM), Stereologie
• Zellkultur
• Proteinbiochemie (Isolation, Western Blot)
• Elektrophysiologie (Feldpotentiale an akuten Hirnschnitten, EEG und DC-Potential in vivo)

• Urbach A, Bruehl C, Witte OW: Microarray based long term detection of genes differentially expressed after cortical spreading depression. Eur J Neurosci, 24(3), 2006
• Urbach A, Redecker C, Witte OW: Induction of neurogenesis in the adult dentate gyrus by cortical spreading depression. Stroke 39(11), 2008
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• Hartings JA, Shuttleworth CW, Kirov SA, Ayata C, Hinzman JM, Foreman B, Andrew D, Boutelle MG, Brennan KC, Carlson AP, Dahlem MA, Drenckhahn C, Dohmen C, Fabricius M, Farkas E, Feuerstein D, Graf R, Helbok R, Lauritzen M, Major S, Oliveira-Ferreira AI, Richter F, Rosenthal ES, Sakowitz OW, Sánchez-Porras R, Santos E, Schöll M, Strong AJ, Urbach A, Westover MB, Winkler MKL, Witte OW, Woitzik J, Dreier JP: The continuum of spreading depolarizations in acute cortical lesion development: examining Leão’s legacy. JCBFM, 2016; https://doi.org/10.1177/0271678X16654495
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• Pensold D, Reichard J, Van Loo KMJ, Ciganok N, Hahn A, Bayer C, Liebmann L, Groß J, Tittelmeier J, Lingner T, Salinas-Riester G, Symmank J, Halfmann C, González-Bermúdez L, Urbach A, Gehrmann J, Costa I, Pieler T, Hübner CA, Vatter H, Kampa B, Becker AJ, Zimmer-Bensch G: DNA Methylation-Mediated Modulation of Endocytosis as Potential Mechanism for Synaptic Function Regulation in Murine Inhibitory Cortical Interneurons. Cerebral Cortex, 2020; https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa009

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• Grünewald G, Wickel J, Hahn N, Hörhold F, Rupp H, Chung HY, Haselmann H, Strauss AS, Schmidl L, Hempel N, Grünewald L, Urbach A, Bauer M, Toyka KV, Blaess M, Claus RA, König R, Geis C: Targeted rescue of synaptic plasticity improves cognitive decline after severe systemic inflammation. bioRxiv 2021. https://doi.org/10.1101/2021.03.04.433352

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• Jiménez Peinado P, Urbach A: From Youthful Vigor to Aging Decline: Unravelling the Intrinsic and Extrinsic Determinants of Hippocampal Neural Stem Cell Aging. Cells, 2023. https://doi.org/10.3390/cells12162086
• Pastor-Alonso O, Zahra AS, Kaske B, García-Moreno F, Tetzlaff F, Bockelmann E, Grunwald V, Martin-Suarez S, Riecken K, Witte OW, Encinas JM, Urbach A: Generation of adult hippocampal neural stem cells occurs in the early postnatal dentate gyrus and depends on cyclin D2. EMBO Journal 2024. doi: 10.1038/s44318-023-00011-2  
• Hagihara H, Shoji H, Hattori S, Sala G, Takamiya Y, Tanaka M, Ihara M, Shibutani M, Hatada I, Hori K, Hoshino M, Nakao A, Mori Y, Okabe S, Matsushita M, Urbach A, …, Miyakawa T: Large-scale animal model study uncovers altered brain pH and lactate levels as a transdiagnostic endophenotype of neuropsychiatric disorders involving cognitive impairment. eLife12: RP89376

• LGSA “Funktionelle Relevanz adulter hippocampaler Neurogenese nach kortikaler Spreading Depression”, 2006-2010
• IZKF (J15) “Relevance of adult neurogenesis for the structural and functional plasticity of the hippocampus”, 2008-2010
• Programm zur Förderung der Drittmittelfähigkeit von NachwuchswissenschaftlerInnen "Herstellung einer Cyclin D2fl/fl Mausstammzellinie als Voraussetzung zur Erzeugung einer konditionalen Cyclin D2-knock out Maus", 2010-2011
• GRK1715, Project “Protective and Deleterious Consequences of Ischemic Preconditioning: The Janus Face of Adaptive Stress Responses”, 2011-2014
• Prochance, 2016
• DAAD, 2017

• IZKF Advanced Medical Scientist program, 2019-2022

• Prochance, 2019

• M.Sc. Marta Sanchéz Carbonell
• M.Sc. Patricia Jiménez Peinado
• cand. med. Lisa Zschille
• cand. med. Juliane Stadtkus
• cand. med. Jonas Mücke
• cand. med. Olivia Ainhoa Puls
• cand. med. Sam Jarod Quaas
• B.Sc. Miriam Weißhaar
• B.Sc.Nils Krommer

• Dr. rer. nat. Varunika Goyal
• Dr. med. Judith Brückner
• Dr. med. Urike Rüddel
• Dr. med. Hannah Zipprich
• Dr. med. Falko Braun
• B.Sc. Marcel Brosch
• B.Sc. Sissy Schaller
• B.Sc. Felix Tetzlaff
• B.Sc. Ronja Badelt
• B.Sc. Bente Kaske
• B.Sc. Enno Bockelmann
• B.Sc. Luca Buchs
• B.Sc. Maria Thielemann
• B.Sc. Jule Müller
• B.Sc. Gregor Stein
• B.Sc. Anne Sophie Wallmann
• B.Sc. Jan Hawlicki
• B.Sc. Miriam Weißhaar
• B.Sc. Miriam Lilienweiß
• B.Sc. Maike Petersmann
• B.Sc. Vanessa Gumz
• B.Sc. Hannah Graetz
• M.Sc. Katja Bornkessel
• M.Sc. Jaya Keertana Srimat Kandadai
• M. Sc. Vanessa Knölker
• M.Sc. Anum Syeda Zahra
• Dipl. Biol. Lena Schumacher
• Dipl. Biol. Anne Ansorg
• Dipl. Biol. Eileen Baum

motor neuron disease association

EU Joint Programming for Neurodegenerative Disease Research (JPND)

ERA-Net Neuron

Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG

Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke DGM

EFRE Thüringer Aufbaubank

Deutsche Gesellschaft für Muskelkranke DGM

Die Publikationen der Arbeitsgruppe NEDIG finden Sie unter Pubmed.com, ResearchGate und Scholar.

KooperationspartnerInnen National

• PD Dr. Tino Prell, Neurologie UKJ
• Prof. Dr. Thomas Mayer, Neuroradiologie UKJ
• Prof. Dr. Bernhard Strauss, Medizinische Psychologie UKJ
• Prof. Dr. Albert Ludolph, UK Ulm
• Prof. Dr. Christian Hübner, UKJ
• Prof. Dr. Heidrun Rhode, UKJ
• Prof. Dr. Thomas Meyer, Charite Berlin
• Dr. Torsten Grehl, Essen
• Prof. Dr. Joachim Weis, Aachen
• Prof. Dr. Ingo Kurth, Aachen
• Prof. Dr. Susanne Petri, Hannover
• Prof. Bernhard Keller, Göttingen
• Prof. Christian Hübner, Humangenetik
• Dr. Joachim Clement, Hämato-Onkologie
• Prof. Dr. Andreas Hermann, Rostock

KooperationspartnerInnen International

• Prof. Dr. Pamela Shaw, MD, FRCP, SITRAN Sheffield (UK)
• Prof. Dr. Philip van Damme, UZ Leuven (Belgien)
• Dr. Iddo Magen, Weizmann Institute (Israel)
• Prof. Dr. Martin Turner, Oxford (UK)
• Dr. Peter Bede, Dublin (Ireland)
• Prof. Dr. Leonard van den Bergh, Utrecht (NL)
• Prof. Dr. Mamede de Carvalho, Lissabon (Portugal)
• Prof. Dr. Magdalena Kuzma, Warscheu (Polen)
• Prof. Dr. Markus Weber, St. Gallen (Schweiz)
• Prof. Dr. Peter Andersen, Umea (Schweden)
• Prof. Javier Garcia-Sancho, Valladolid (E)
• Prof. Ludo van den Bosch, Leuven (B)
• Prof. Pamela Shaw, Sheffield (UK)

Widmung

• Prof. Maria Carri, Rom (Italien) ( 2018 R.I.P. she went way too early)

MitarbeiterInnen

• Dr. rer. nat. Beatice Stubendorff
• Svetlana Tausch, MTA
• Dr. med. Benjamin Ilse, Assistenzarzt
• Dr. Anne Gunkel, Assistenzärztin
• Dr. med. Monique Radscheidt, Assistenzärztin
• Dr. med. Annekathrin Rödiger, Assistenzärztin
• Dr. med. Robert Steinbach, Assistenzarzt
• Dr. med. Annika Voss, Assistenzärztin
• Mandy Arnold, Studienkoordinatorin
• Cindy Höpfner, Studienkoordinatorin

DoktorandInnen

• Vedrana Tadic
• Saikata Sengupta
• Nayana Gaur
• Benjamin Vlad
• Caroline Nikolaus

Unsere Arbeitsgruppe hat das Ziel die Mechanismen der altersbedingten Abnahme neuraler Stammzellen und neugebildeter Nervenzellen zu erforschen. Dabei fokussiert sich die Arbeitsgruppe auf das Teilungsverhalten, die proliferative Kapazität und das Differenzierungspotential der Stammzellen während der Alterung unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen. Wir konzentrieren uns dabei auf zwei Regionen des Gehirns in dem zeitlebens Neurogenese durch neurale Stammzellen stattfindet: der Gyrus dentatus der Hippokampusformation und die subventrikulär Zone der lateralen Ventrikel/Riechhirn.

Unsere Schlüsselfragen sind unter anderem:

• Warum nehmen der Stammzellpool und die Neurogenese während der Alterung massiv ab?

• Wie verändert sich die Selbsterneuerung der Stammzellen während der Alterung?

• Wie verändert sich das Differenzierungspotential der Stammzellen während der Alterung?

• Welche zellulären Mechanismen liegen der altersbedingten Abnahme des Stammzellpools zugrunde?

• Wie verändern sich die Hippokampus-abhängigen Lern- und Gedächnisvorgänge während der Alterung?

Zur Beantwortung unserer Fragen bedienen wir uns neusten Techniken wie beispielsweise transgene induzierbare Mausmodelle, in vivo clonal analysis, lineage tracing und fate mapping Experimente, viraler Gentransfer, CLARITY Methode, immunhistochemischer- und molekularbiologischer Verfahren, eine Auswahl von kognitiven und motorischen Verhaltenstests, Implantationen mini osmotischer Pumpen, konfokaler Mikroskopie, verschiedene Schlaganfallmodelle und unterschiedliche Aktivitätsparadigmen.

2024: Honours-Programm für forschungsorientierte Studierende (Leander Löber)

2024: Alzheimer Forschung Initiative e.V. (AFI) Travel Grant (Leander Löber)

2024: IZKF Travel Grant (Hanna Gude)

2021: Scholarship of the JSMM (Mahmoud Dahab Mohamed)

2021: IBRO International Travel Grants (Mahmoud Dahab Mohamed)

2005: Neurobiology Award of Excellence (NIH) bestowed upon by the Sam Schmidt Paralysis Foundation “Route 28 Summits in Neurology: Restoring Mobility: Stem Cells and Sensory/Motor Systems of the Spinal Cord”, Semiahmoo, Washington, USA

Aktuelle Förderungen

• IZKF Promotionsstipendien (HG), 2024

• LIFE "Connect" Kooperationspartnerin Stefanie Deinhardt-Emmer, Medizinische Mikrobiologie
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (LM), 2023-2026
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (MW), 2023-2026
• IZKF Promotionsstipendien (AT), 2023
• IZKF Promotionsstipendien (LK), 2022-2023
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (LL), 2022-2025
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (AL), 2021-2024
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (AB), 2020-2023

Ausgelaufene Förderungen

• IZKF Promotionsstipendien (MB, JB), 2020-2021
• Else Kröner-Promotionskolleg Jena School for Ageing Medicine (JSAM) (TA), 2019-2021
• Else Kröner-Forschungskolleg AntiAge als assoziierte Kollegiatin (SK), 2019 - 2022
• IZKF women in science (FF06): Expansion of radial glia-like stem cellsby modulation of intracellular chloride concentration in the hippocampal dentate gyrus during aging, 2019-2020
• DFG (KE1914/2-1): Einfluss der intrazellulären Chlorid-abhängigen Modulation radialer glia-like Stammzellen auf die adulte Neurogenese sowie deren assoziierte kognitive Funktion im alternden Gehirn, 2017 - 2021
• IZKF Promotionsstipendien (EG), 2018-2019

Woitke F, Blank A, Fleischer AL, Zhang S, Lehmann GM, Broesske J, Haase M, Redecker C, Schmeer CW, Keiner S.
Post-Stroke Environmental Enrichment Improves Neurogenesis and Cognitive Function and Reduces the Generation of Aberrant Neurons in the Mouse Hippocampus. Cells. 2023 Feb 17;12(4):652. doi: 10.3390/cells12040652. PMID: 36831319

Rudolph M, Schmeer CW, Günther M, Woitke F, Kathner-Schaffert C, Karapetow L, Lindner J, Lehmann T, Jirikowski G, Witte OW, Redecker C, Keiner S. Microglia-mediated phagocytosis of apoptotic nuclei is impaired in the adult murine hippocampus after stroke. Glia. 2021 Aug;69(8):2006-2022. doi: 10.1002/glia.24009. Epub 2021 May 4. PMID: 33942391

Ceanga M, Dahab M, Witte OW, Keiner S. Adult Neurogenesis and Stroke: A Tale of Two Neurogenic Niches. Front Neurosci. 2021 Aug 10;15:700297. doi: 10.3389/fnins.2021.700297. eCollection 2021. PMID: 34447293 Free PMC article. Review.

Bluemel P, Wickel J, Grünewald B, Ceanga M, Keiner S, Witte OW, Redecker C, Geis C, Kunze A. Sepsis promotes gliogenesis and depletes the pool of radial glia like stem cells in the hippocampus. Exp Neurol. 2020 Dec 30:113591. doi: 10.1016/j.expneurol.2020.113591. Online ahead of print. PMID: 33387461

Weselek G, Keiner S, Fauser M, Wagenführ L, Müller J, Kaltschmidt B, Brandt MD, Gerlach M, Redecker C, Hermann A, Storch A. Norepinephrine is a negative regulator of the adult periventricular neural stem cell niche. Stem Cells. 2020 May 30. doi: 10.1002/stem.3232. Online ahead of print. PMID: 32473039

Kathner-Schaffert C, Karapetow L, Günther M, Rudolph M, Dahab M, Baum E, Lehmann T, Witte OW, Redecker C, Schmeer CW, Keiner S. Early Stroke Induces Long-Term Impairment of Adult Neurogenesis Accompanied by Hippocampal-Mediated Cognitive Decline. Cells. 2019 Dec 17;8(12):1654. doi: 10.3390/cells8121654.

Fiebig C, Keiner S, Ebert B, Schäffner I, Jagasia R, Chichung Lie D and Beckervordersandforth R. Mitochondrial Dysfunction in Astrocytes Impairs the Generation of Reactive Astrocytes and Enhances Neuronal Cell Death in the Cortex Upon Photothrombotic Lesion. Front Mol Neurosci. 2019 Feb 22;12:40.

Ceanga M, Keiner S, Grünewald B, Haselmann H, Frahm C, Couillard-Després S, Witte OW, Redecker C, Geis C, Kunze A. Stroke Accelerates and Uncouples Intrinsic and Synaptic Excitability Maturation of Mouse Hippocampal DCX+ Adult-Born Granule Cells. J Neurosci. 2019 Feb 27;39(9):1755-1766.

Tadić V, Adam A, Goldhammer N, Lautenschlaeger J, Oberstadt M, Malci A, Le TT, Sengupta S, Stubendorff B, Keiner S, Witte OW, Grosskreutz J. Investigation of mitochondrial calcium uniporter role in embryonic and adult motor neurons from G93AhSOD1 mice. Neurobiol Aging. 2019 Mar;75:209-222.

Sengupta S, Le TT, Adam A, Tadić V, Stubendorff B, Keiner S, Kloss L, Prell T, Witte OW, Grosskreutz J. Interferon-γ Receptor 1 and GluR1 upregulated in motor neurons of symptomatic hSOD1G93A mice. Eur J Neurosci. 2019 Jan;49(1):62-78.

Woitke F, Ceanga M, Rudolph M, Niv F, Witte OW, Redecker C, Kunze A, Keiner S. Adult hippocampal neurogenesis poststroke: More new granule cells but aberrant morphology and impaired spatial memory. PLoS One. 2017 Sep 14;12(9):e0183463.

Tadić V, Malci A, Goldhammer N, Stubendorff B, Sengupta S, Prell T, Keiner S, Liu J, Guenther M, Frahm C, Witte OW, Grosskreutz J. Sigma 1 receptor activation modifies intracellular calcium exchange in the G93AhSOD1 ALS model. Neuroscience. 2017 Sep 17;359:105-118.

Keiner S, Niv F, Neumann S, Steinbach T, Schmeer C, Hornung K, Schlenker Y, Förster M, Witte OW, Redecker C. Effect of skilled reaching training and enriched environment on generation of oligodendrocytes in the adult sensorimotor cortex and corpus callosum. BMC Neurosci. 2017 Mar 9;18(1):31.

Beckervordersandforth R, Ebert B, Schäffner I, Moss J, Fiebig C, Shin J, Moore DL, Ghosh L, Trinchero MF, Stockburger C, Friedland K, Steib K, von Wittgenstein J, Keiner S, Redecker C, Hölter SM, Xiang W, Wurst W, Jagasia R, Schinder AF, Ming GL, Toni N, Jessberger S, Song H, Lie DC. Role of Mitochondrial Metabolism in the Control of Early Lineage Progression and Aging Phenotypes in Adult Hippocampal Neurogenesis. Neuron. 2017 Feb 8;93(3):560-573.

Liu J, Prell T, Stubendorff B, Keiner S, Ringer T, Gunkel A, Tadic V, Goldhammer N, Malci A, Witte OW and Grosskreutz J (2016) Down-regulation of purinergic P2X7 receptor expression and intracellular calcium dysregulation in peripheral blood mononuclear cells of patients with amyotrophic lateral sclerosis Neuroscience Letter Sep 6;630:77-83.

Kunze A, Achilles A, Keiner S, Witte OW, Redecker C. (2015) Two distinct populations of doublecortin-positive cells in the perilesional zone of cortical infarcts. BMC Neurosci. 15;16:20.

Schultheiß C, Abe P, Hoffmann F, Mueller W, Kreuder AE, Schütz D, Haege S, Redecker C, Keiner S, Kannan S, Claasen JH, Pfrieger FW, Stumm R. (2013) CXCR4 prevents dispersion of granule neuron precursors in the adult dentate gyrus. Hippocampus. 23(12):1345-58.

Niv F., Keiner S., K-Krishna, Witte OW., Redecker C. (2012) Aberrant neurogenesis after stroke: a retroviral cell labeling study. Stroke 43(9):2468-75.

Beetz C, Pieber TR, Hertel N, Schabhüttl M, Fischer C, Trajanoski S, Graf E, Keiner S, Kurth I, Wieland T, Varga RE, Timmerman V, Reilly MM, Strom TM, Auer-Grumbach M. (2012) Exome sequencing identifies a REEP1 mutation involved in distal hereditary motor neuropathy type V. Am J Hum Genet. 13;91(1):139-45.

Geibig CS, Keiner S, Redecker C. (2012) Functional recruitment of newborn hippocampal neurons after experimental stroke. Neurobiol Dis. 46(2):431-9

Liebigt S, Schlegel N, Oberland J, Witte OW, Redecker C, Keiner S. (2012) Effects of rehabilitative training and anti-inflammatory treatment on functional recovery and cellular reorganization following stroke. Exp. Neurology 233(2);:776-82

Walter J, Keiner S, Witte OW, Redecker C. (2011) Age-related effects on hippocampal precursor cell subpopulations and neurogenesis. Neurobiol Aging. 32(10):1906-14.

Keiner S, Walter J, Oberland J, Redecker C. (2010) Contribution of constitutively proliferating precursor cell subtypes to dentate neurogenesis after cortical infarcts. BMC Neurosci. 17;11:146

Walter J, Keiner S, Witte OW, Redecker C. (2010) Differential stroke-induced proliferative response of distinct precursor cell subpopulations in the young and aged dentate gyrus. Neuroscience. 169(3):1279-86.

Axer H, Bernstein HG, Keiner S, Heronimus P, Sauer H, Witte OW, Bogerts B, Bär KJ. (2010) Increased neuronal cell number in the dorsal motor nucleus of the vagus in schizophrenia. Acta Neuropsychiatr. 22(1):26-34.

Keiner S., Witte OW., Redecker C. (2009) Immunocytochemical detection of newly generated neurons in the perilesional area of cortical infarcts after intraventricular application of brain-derived neurotrophic factor. J Neuropathol and Exp Neurol. 68(1):83-93.

Haase D, Keiner S, Mawrin C, Wolf G. (2009) Reduced Morg1 expression in ischemic human brain. Neurosci Lett. 8;455(1):46-50.

Axer H, Bernstein HG, Keiner S, Heronimus P, Sauer H, Witte OW, Bogerts B, Bär KJ. (2009) Erhöhte Neuronenzahl im Vaguskern bei schizophrenen Patienten. Klin Neurophysiol. 40 - P289

Keiner S., Wurm F., Kunze A., Witte OW., Redecker C. (2008) Rehabilitative therapies differentially alter proliferation and survival of glial cell populations in the perilesional zone of cortical infarcts. Glia 56(5):516-27

Wurm F, Keiner S, Kunze A, Witte OW, Redecker C. (2007) Effects of skilled forelimb training on hippocampal neurogenesis and spatial learning after focal cortical infarcts in the adult rat brain. Stroke. 38(10):2833-40.

Frahm C, Siegel G, Grass S, Witte OW. (2006) Stable expression of the vesicular GABA transporter following photothrombotic infarct in rat brain. Neuroscience. 140(3):865-77.

Kunze A, Grass S, Witte OW, Yamaguchi M, Kempermann G, Redecker C. (2006) Proliferative response of distinct hippocampal progenitor cell populations after cortical infarcts in the adult brain. Neurobiol Dis. 21(2):324-32.

Koordinatorin im Studiengang Molecular Medicine für das Modul “Neuroscience”
Vorlesungen and Praktika im Bereich Molecular Medicine
Vorlesungen für Pharmazeuten in Bereich Pharmakologie/Toxikologie

Dipl.-Ing. Madlen Haase
Cand. med. Luisa Fillipini
Cand. med. Julius Broesske
Cand. med. Magdalene Rippe
Cand. med. Anna-Lena Fleischer
Cand. med. Lucas Kaiser
Cand. med. Leander Löber
Cand. med. Anja Thomsen
Cand. med. Maydé Wallborn
Cand. med. Lennard Mehler
Cand. med. Hanna Gude
M. Sc. Ulrike Röchte

Dr. med. Tina Andrä
Dr. med. Antonia Blank
Dr. med. Edith Göller
Dr. med. Kassandra Reiche
Dr. med. Florus Woitke
Dr. med. Lina Karapetow
Dr. med. Max Rudolph

M. Sc. Gregor Stein
M. Sc. Leopold Wohlsperger
M. Sc. Jessica Mesterheide
M. Sc. Carolin Kathner

B. Sc. Jule Birnstein
B. Sc. Gina-Marie Lehmann
B. Sc. Lena Sablotny
B. Sc. Kristina Hänselmann
B. Sc. Theresa Simon
B. Sc. Judith Hidalgo
B. Sc. Pia Schweineberg
B. Sc. Sabrina Beersiek
B. Sc. Maximillian Jamin
B. Sc. Susanne Neumann
B. Sc.Tanja Steinbach
B. Sc. Melanie Storch

Klinische und patientenorientierte Forschung

• Versorgungsforschung (Therapieadhärenz bei neurogeriatrischen Patienten, Tele-Parkinson)
• Geriatrische Syndrome bei Patienten mit Bewegungsstörungen
• Gastrale Motilitätsanalysen und Mikrobiomanalyse bei Parkinson

Biomarker bei neurodegenerativen Erkrankungen

• Klinische, bildgebende und molekulare (in PBMC) Biomarker bei M. Parkinson

Grundlagenwissenschaft

• Erforschung der Wechselwirkung zwischen Neurodegeneration und Neuroinflammation
• Erforschung der Rolle von Proteinfehlfaltung (Endoplasmatischer Retikulum Stress) bei Bewegungsstörungen

Medikamentenadhärenz zur Verbesserung der Lebensqualität bei neurogeriatrischen Erkrankungen
(BMBF FKZ 01GY1804)

Fragestellung: Adhärenz beschreibt inwieweit Patienten die Vereinbarungen, die sie mit einem Arzt getroffen haben, einhalten wollen oder können. Schlechte Adhärenz oder Non-Adhärenz ist ein großes Versorgungsproblem, das auf Patientenebene mit erhöhter Morbidität und Mortalität einhergeht und auf gesundheitsökonomischer Ebene jährlich immense Kosten verursacht. Aufgrund des demografischen Wandels nimmt der Anteil an geriatrischen und vor allem neurogeriatrischen Patienten und damit auch die Polymedikation stetig zu, was das Problem der Non-Adhärenz mit all seinen Folgen verschärft. Interventionen zur Verbesserung der Adhärenz müssen krankheitsspezifische Aspekte berücksichtigen, um wirksam zu sein. Allerdings gibt es bislang keine umfassenden Daten zur Adhärenz bei neurogeriatrischen Patienten.

Methode: Diese prospektive Studie kombiniert daher eine umfassende Beobachtungsstudie mit einer interventionellen Studie: In der ersten Phase wird eine Beobachtungsstudie die detaillierte Bewertung und Identifizierung krankheitsspezifischer adhärenzmodulierender Faktoren bei neurogeriatrischen Patienten ermöglichen. Da es nach Entlassung aus dem Krankenhaus häufig zu Änderungen der Medikation kommt und dies die Adhärenz nachhaltig positiv oder negativ beeinflussen kann, werden wir auch diesen Prozess im Detail analysieren und dessen Auswirkungen auf die Adhärenz untersuchen. Auf der Grundlage dieser Daten werden wir komplexe und krankheitsspezifische Interventionen zur Verbesserung der Adhärenz entwickeln. In der zweiten Phase werden wir eine cluster-randomisierte Studie durchführen, um die Wirksamkeit (in Bezug auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität und Adhärenz) und die Wahrnehmung (Hindernisse und Unterstützungsfaktoren der Implementierung) dieser Interventionen bei Patienten, Angehörigen und niedergelassenen Ärzten zu evaluieren.

• Patientennahe Modelle: Periphere mononukleäre Blutzellen (PBMCs)
• MRT: voxelbasierte Morphometrie (VBM), Diffusions Tensor Imaging (DTI), Magnetization Ratio Imaging, Resting State fMRI
• Neuropsychologische Testverfahren
• Ultraschall, Elektrophysiologie
• Tele-Parkinson
• Gastrale Motilität (MAGMA 3D-Scanner) und Mikrobiomanalyse (Kooperation mit Gastroenterologie)
• Ganganalysesysteme (Kinetographie, RehaGait) (Kooperation mit Institut für Physiotherapie)
• Gleichgewichtsanalyse (Equitest-System) (Kooperation mit Klinik für HNO)

• Klinik für Geriatrie, UKJ
• Institut für Physiotherapie, UKJ
• Klinik für Gastroenterologie, UKJ
• Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, UKJ

• Institut für medizinische Statistik, Informatik und Datenwissenschaften, Universitätsklinik für Altersmedizin Halle (Saale)

Interessenten für eine medizinsche Doktorarbeit wenden sich bitte mit Lebenslauf und Motivationschreiben direkt per E-Mail an

Studienkoordinatorin
Dr. phil. Ulrike Teschner

Wissenschaftliches und ärztliches Personal
Dr. med. Sarah Mendorf
Dr. med. Bianka Heiling
Dr. med. Nadine Fedtke

Promotionen
Lena Meyer

Sowie Psychologen und wissenschaftliche Hilfskräfte

Ziele

Die AG Neuroimaging untersucht die Funktionsweise des menschlichen Gehirns mit Methoden der funktionellen Bildgebung. Dabei werden insbesondere die vielfältigen Interaktionen innerhalb des sensiblen Systems betrachtet.
Die gewonnenen Daten sollen später dazu beitragen, gezielte Therapiemöglichkeiten für verschiedenste neurologische Erkrankungen (Schlaganfall, chronische Schmerzen und v.a.) abzuleiten.

Laufende Studien

• Interaktionen des visuellen Kortex mit dem sensomotorischen Kortex
• Inhibition im somatosensorischen Kortex
• Fazialsparesen

• Interaktionen des visuellen Kortex mit dem sensomotorischen Kortex
• Inhibition im somatosensorischen Kortex
• Fazialsparesen

• Funktionelle Bildgebung

1. 3.0 Tesla - MRT
2. 64 Kanal EEG
3. 306 Kanal MEG

• Reizschwellenbestimmung
• Sensible Testung

Publikationslink Dr. Carsten Klingner: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Klingner+Carsten

Publikationslink Dr. Stefan Brodoehl: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Brodoehl

sb_eye_movements_gui

sb_eye_movements_gui is a collection of MATLAB tools to create ROIs and segment eye bulbs from any MR images using different segmentation methods. It was created within the NeuroImaging Center of the Jena University Hospital in the Department of Neurology.

See below to download a picture workflow guiding you on the use of the matlab tool.

Please note that the software remains in a beta status. Major features have been rigorously tested by several members of our lab on several data sets. However, minor bugs remain.

If you find a severe bug, please report it to the corresponding author:

Bildgebende Verfahren in den Neurowissenschaften: Grundlagen und aktuelle Ergebnisse

Dozenten:

• Prof. Dr. Jürgen R. Reichenbach
• Prof. Dr. Karl-Jürgen Bär
• Prof. Dr. Ralf Schlösser

Organisation:

• Dipl.-Inf. Christian Ros

Hörerkreis: alle interessierten Studenten/innen, Diplomanden, Doktoranden, Ärzte und Wissenschaftler

Link: Bildgebende Verfahren in den Neurowissenschaften: Grundlagen und aktuelle Ergebnisse

•  Jena Biomagnetisches Zentrum
• Arbeitsgruppe Medizinische Physik, MRT-Planer
• MRT-Jena WIKI
  
• FMRI easy
• SPM8 - Statistical Parametric Mapping
• Freesurfer
• The Basics of MRI by Joseph P. Hornak, Ph.D.

• PD Dr. med. Stefan Brodoehl
   
  Web

Ziele der Neurokognitiven Forschung

• zur Erfassung der zugrundeliegenden Mechanismen von normalen und pathologischen Veränderungen über die Lebensspanne
• zur Wirksamkeit von Enhancement-Methoden bei Gesunden und Probanden mit Risiko für kognitiven Abbau

Unsere Arbeitsgruppe fokussiert auf folgende Projekte

1. Normale und pathologische neurokognitive Veränderungen über die Lebensspanne
Über die Lebensspanne zeigen sich signifikante Veränderungen der Neurokognition, u.a. im Bereich der visuellen Aufmerksamkeit. Die Erfassung solcher Veränderungen bei gesunden Probanden dient der Charakterisierung normaler Alterungsprozesse und ihrer neuronalen Grundlagen. Davon abzugrenzen sind pathologische Veränderungen, die in allen Stadien der Lebensspanne auftreten können, aber gerade im hohen Alter besonders gravierend sind. In von der DFG und der EU geförderten Projekten führen wir eine kombinierte Erfassung von Verhaltensmaßen und neuronalen Daten bei gesunden Probanden und Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen durch. Ziel ist eine bessere Abgrenzung von normalen und pathologischen Veränderungsprozesse und ihrer jeweiligen neuronalen Grundlagen. Im Fokus der Patientenstudien stehen Patienten mit amnestischer leichter kognitiver Beeinträchtigung (amnestic Mild Cognitive Impairment, aMCI) mit hohem Risiko zur Entwicklung einer Alzheimer-Demenz, die wir im Gedächtniszentrum des UKJ untersuchen. Diese Untersuchungen sollen der verbesserten Frühdiagnostik dienen.

2. Möglichkeiten des neurokognitiven Enhancements bei Gesunden und Probanden mit Risiko für kognitiven Abbau
Nicht-invasive Methoden des neurokognitiven „Enhancement“ versprechen eine kognitive Leistungssteigerung, nicht nur bei jungen gesunden Probanden, sondern auch Populationen mit Risiko für kognitiven Abbau. Wir untersuchen die Möglichkeiten und Grenzen unterschiedlicher Methoden, wie z.B. des kognitiven Computertrainings oder der transkraniellen Gleichstromstimulation. Wir setzen diese Methoden bei gesunden Probanden unterschiedlicher Altersgruppen, sowie bei Patienten mit kognitiven Defiziten ein und überprüfen die Wirksamkeit mit Hilfe klinischer und experimenteller Diagnoseverfahren. Da nicht alle Probanden gleichermaßen von zeitaufwendigen neurokognitiven Interventionen profitieren, ist es wichtig, vorhersagen zu können, wer mit hoher Wahrscheinlichkeit einen Nutzen zeigen wird. Wir untersuchen, welche kognitiven und neuronalen Biomarker geeignet für eine solche Vorhersage sein könnten.

3. Früdiagnostik von Demenzrisiko mit telemedizinischen Verfahren
Die frühzeitige Identifikation von Patienten mit Demenzrisiko ist wichtig, um behandelbare Ursachen rechtzeitig zu identifizieren und für jeden Patienten die individuell richtige Behandlung zu initiieren. Notwendig ist dafür die Erkennung der Patienten in der Phase der sogenannten „leichten kognitiven Beeinträchtigung“, in der zwar ein geistiger Abbau vorliegt, die Alltagsfähigkeiten jedoch erhalten sind. In spezialisierten Zentren sind diese Patienten anhand von sensitiven neuropsychologischen Untersuchungsverfahren identifizierbar. Der Zugang dazu ist, insbesondere in ländlichen Regionen, für Menschen mit chronischen Erkrankungen und Mobilitätseinschränkungen erschwert. Eine entsprechend frühe Identifikation in der Hausarztpraxis vor Ort ist jedoch schwierig. Der Grund ist, dass die gängigen, dort verfügbaren kognitiven Screeningverfahren dafür nicht sensitiv genug sind.
Wir setzen auf eine Verbesserung der intersektoralen Kommunikationsstruktur durch neue, telemedizinisch nutzbare Technologien. Insbesondere wollen wir, Kooperation mit der Universität Oxford (Nele Demeyere) und der Telemedizin-Firma MEYTEC Informationssysteme GmbH die Diagnostik einer leichten kognitiven Beeinträchtigung mit einem Tablet-Test (OCS-Plus) und einer Virtuellen Realitätsbrille mit integriertem Blickbewegungsmessgerät (Eyetracker) verbessern. Ziel ist es, diese Instrumente zur Diagnostik in ländlichen Regionen verfügbar zu machen und so die dortige Früherkennung von Patienten mit Demenzrisiko zu verbessern.

4. Neuronale Konnektivität als Grundlage von visuellen Aufmerksamkeitsstörungen bei leichter kognitiver Beeinträchtigung
Die zunehmende Alterung der westlichen Gesellschaften hat die Früherkennung von Demenz zu einem vorrangigen Forschungsziel gemacht. Ältere Erwachsene mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (“mild cognitive impairment”, MCI) weisen eine veränderte Konnektivität des Gehirns auf, die ein höheres Demenzrisiko signalisieren kann. Allerdings wird die veränderte Konnektivität des Gehirns bei MCI jedoch von den derzeitigen kognitiven Standardmessungen nicht gut erfasst, was den Nutzen dieser Messungen für die Bewertung der Krankheitserkennung und -progression oder der Wirksamkeit der Behandlung bei MCI einschränkt. Obwohl globale Gedächtnisprobleme das auffälligste kognitive Symptom bei Demenz sind, hat sich gezeigt, dass grundlegende Parameter der visuellen Aufmerksamkeit bei MCI beeinträchtigt sind. Daher könnten grundlegende Mechanismen der visuellen Aufmerksamkeit einigen Gedächtnisproblemen bei MCI zugrunde liegen, z. B. dem visuellen Szenengedächtnis. AttentionBrainConnect in MCI, ABC-MCI, wird daher eine innovative Aufgabe mit mathematischer Modellierung verwenden, um grundlegende Parameter der visuellen Aufmerksamkeit, ihren Zusammenhang mit der Konnektivität des Gehirns und ihren Einfluss auf das visuelle Szenengedächtnis bei MCI zu untersuchen. Die Parameter basieren auf der Theorie der visuellen Aufmerksamkeit, die Konnektivität des Gehirns auf der Grundlage der Magnetresonanztomographie und die Gedächtnisleistung auf der Grundlage einer Aufgabe zur Szenenerkennung. Letztlich könnte ABC-MCI neurokognitive Marker für eine bessere Erkennung der Krankheit und eine bessere Beurteilung des Krankheitsverlaufs sowie für die Bewertung der objektiven Wirksamkeit der Behandlung liefern.

Methoden/Techniken unserer Arbeitsgruppe

Erfassung von altersbedingten kognitiven Veränderungen

• Klinische neuropsychologische Verfahren
• Parametrisierung von Aufmerksamkeitsfunktionen auf Basis der Theorie der visuellen Aufmerksamkeit (TVA)
• Eyetracking

Erstellung von Zusammenhängen zwischen behavioralen und neuronalen Daten:

• evozierte EEG Potentiale
• funktionelle Konnektivität (fMRT-Ruhe-Netzwerke)
• strukturelle Konnektivität (DTI)

Neurokognitives Enhancement

• Kognitives Computertraining
• Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)

TMASFF - Thüringer Ministerium für Arbeit, Soziales, Frauen und Familie, 2018-2020, TELE-FRED „Pilotinstallation zur telemedizinischen Früherkennung von Demenzerkrankungen im ländlichen Regionen Thüringens.

DFG Forschergruppe FOR 2293 “Active Perception” Fi 1424/2-2, 2019-2021, Teilprojekt “Aging and the effect of predictability and utility on perception“.

DFG Forschergruppe FOR 2293 “Active Perception” Fi 1424/2-1, 2016-2019, Teilprojekt “Active Perception and functional connectivity in normal and pathological aging“.

EU Marie Curie Initial Training Network, ITN-2013-606901, 2014-2017, “Individualized Diagnostics and Rehabilitation of Attentional Disorders” (INDIREA). PI of project at LMU “Structural and Intrinsic functional connectivity in relation to visual attention in healthy and pathological aging”.

(vollständige Publikationsliste unter: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Kathrin+Finke)

Ruiz-Rizzo, A. L., Sorg, C., Napiorkowski, N., Neitzel, J., Menegaux, A., Müller, H. J., Vangkilde, S. & Finke, K. (2018). Decreased cingulo-opercular network functional connectivity mediates the impact of aging on visual processing speed. Neurobiology of Aging. doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2018.09.014.

Haupt, M., Sorg, C., Napiórkowski, N., & Finke, K. (2018). Phasic alertness cues modulate visual processing speed in healthy aging. Neurobiology of Aging, 70, 30-39.

Künstler, E. C. S., Penning, M. D., Napiórkowski, N., Klingner, C. M., Witte, O. W., Bublak, P., & Finke, K. (2018). Dual task effects on visual attention capacity in normal aging. Frontiers in Psychology, 9, 1564.

Ruiz-Rizzo, A. L., Bublak, P., Redel, P., Grimmer, T., Müller, H. J., Sorg, C., & Finke, K. (2017). Simultaneous object perception deficits are related to reduced visual processing speed in amnestic mild cognitive impairment. Neurobiology of Aging, 55, 132-142.

Menegaux, A., Meng, C., Neitzel, J., Bäuml, J. G., Müller, H. J., Bartmann, P., Wolke, D., Wohlschläger, A.M., Finke, K. & Sorg, C. (2017). Impaired visual short-term memory capacity is distinctively associated with structural connectivity of the posterior thalamic radiation and the splenium of the corpus callosum in preterm-born adults. Neuroimage, 150, 68-76.

Neitzel, J., Ortner, M., Haupt, M., Redel, P., Grimmer, T., Yakushev, I., Drzezga, A., Bublak, P., Preul, C., Sorg, C. & Finke, K. (2016). Neuro-cognitive mechanisms of simultanagnosia in patients with posterior cortical atrophy. Brain, 139(12), 3267-3280.

Gögler, N., Willacker, L., Funk, J., Strube, W., Langgartner, S., Napiórkowski, N., Hasan, A. & Finke, K. (2016). Single-session transcranial direct current stimulation induces enduring enhancement of visual processing speed in patients with major depression. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience.

Wiegand, I., Finke, K., Töllner, T., Starman, K., Müller, H. J., & Conci, M. (2015). Age-related decline in global form suppression. Biological Psychology, 112, 116-124.

Schubert, T., Finke, K., Redel, P., Kluckow, S., Müller, H.J., & Strobach, T. (2015). TVA-based assessment of multiple visual attention aspects in persons with video game experience: the role of personality traits and of training. Acta Psychologica, 157, 200-214.

LMU Munich, Psychology
Prof. Hermann J. Müller, PD Markus Conci, PD Thomas Töllner

LMU Munich, Psychiatry
Prof. Frank Padberg, PD Hasan Alkomeit

TUM Munich, Hospital Rechts der Isar, Neuro-Head-Center
PD Christian Sorg

Oxford University, Experimental Psychology
Prof. Anna Christina Nobre, Prof. Masud Husain, Dr. Nele Demeyere

University of Copenhagen, Center of Visual Cognition (CVC)
Prof. Claus Bundesen, Prof. Thomas Habekost, Dr. Signe Vangkilde, Dr. Anders Petersen

Charité Berlin, Neurology
PD Antje Kraft

Max-Planck-Institute for Educational Research Berlin
Dr. Iris Wiegand

Bielefeld University, Excellence cluster CITEC
Prof. Werner X. Schneider, Dr. Christian Poth

Martin-Luther University Halle-Wittenberg, Psychology
Prof. Torsten Schubert

MSH Medical School Hamburg, Psychology
Prof. Tilo Strobach

Chemnitz University, Physics of Cognitive Processes
Prof. Einhäuser-Treyer

Team

• Dr. Adriana L. Ruiz-Rizzo (email, ORCID)
• M.Sc. Annie Srowig (email, Pubmed)
• M.Sc. Eva Maria Martin (email, Pubmed)
• M.Sc. Isabelle Utech (email)
• M.Sc. Simon Schrenk (email)
• M.Sc. Valeska Kozik (email, ORCID)

Alumni

• Dr. Aurore Menegaux
• M.Sc. Elizabeth Hertel
• Dr. Julia Neitzel
  Dr. Marleen Haupt
• Dr. Melanie Penning
• Dr. Nadine Gögler
• Dr. Natan Napiórkowski
• Dr. Steffen Jödecke

English Version

Erkrankungen und Schädigungen des Gehirns können zwar durchaus sehr selektive, d.h. nur einzelne Teilfunktionen (z.B. das Neugedächtnis) betreffende Ausfälle nach sich ziehen. Weit häufiger findet sich aber eine eher globale, d.h. die Mehrzahl oder sogar alle geistigen Funktionen berührende Beeinträchtigung, die in ihrem Ausmaß stark variieren kann. Typischerweise ist dies z.B. bei Systemerkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen oder entzündlichen Erkrankungen der Fall. Die Ursache dafür liegt darin begründet, dass solche Pathologien diffus verteilte Schädigungen kortikaler und subkortikaler Bereiche verursachen. Damit stören sie die Interaktion innerhalb weit verzweigter Netzwerke, welche die Grundlage der zerebralen Verarbeitungskapazität darstellen. Diese ist einerseits abhängig von der Geschwindigkeit kognitiver Basisprozesse und andererseits von der Fähigkeit, aufgabenrelevante Informationen kurzzeitig im Bewusstsein zu halten. Damit werden komplexe Denkleistungen erst möglich. Neben kortikalen Assoziationsarealen und dem subkortikalen Marklager tragen zur Verarbeitungskapazität verschiedene Neurotransmitter-Systeme (z.B. das cholinerge System) entscheidend bei. Wir untersuchen - mittels experimentalpsychologischer Methoden auf der Basis der „Theorie der visuellen Aufmerksamkeit“ (Bundesen et al., 2005) - Zusammenhänge zwischen Erkrankungen und einer reduzierten Verarbeitungskapazität, sowie deren Auswirkungen auf die kognitive Leistungsfähigkeit insgesamt. Neben grundlagenwissenschaftlichen Erkenntnissen über den Aufbau unserer kognitiven Architektur und ihrer zerebralen Grundlagen sollen damit auch Verbesserungen in der Diagnostik und Behandlung der von Gehirnerkrankungen hervorgerufenen Leistungsminderungen erzielt werden.

Ausgewählte Publikationen

Bublak P, Redel P, Sorg C, Kurz A, Förstl H, Müller HJ, Schneider WX, Finke K. Staged decline of visual processing capacity in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging, 2009 Aug 25.

Finke K, Bucher L, Kerkhoff G, Keller I, von Rosen F, Geyer T, Müller H, Bublak P. Inhibitory and facilitatory location priming in patients with left-sided visual hemi-neglect. Psychol Res., 2009, 73: 177-85.

Finke K, Bublak P, Dose M, Müller HJ, Schneider WX. Parameter-based assessment of spatial and non-spatial attentional deficits in Huntington's disease. Brain, 2006, 129:1137-51.

Bublak P, Finke K, Krummenacher J, Preger R, Kyllingsbaek S, Müller HJ, Schneider WX. Usability of a theory of visual attention (TVA) for parameter-based measurement of attention II: evidence from two patients with frontal or parietal damage. J Int Neuropsychol Soc, 2005, 11:843-54.

Bublak P, Müller U, Grön G, Reuter M, von Cramon DY. Manipulation of working memory information is impaired in Parkinson's disease and related to working memory capacity. Neuropsychology, 2002, 16:577-90.

Bublak P, Redel P, Sorg C, Kurz A, Förstl H, Müller HJ, Schneider WX, Finke K. Staged decline of visual processing capacity in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging, 2009 Aug 25.

Finke K, Bucher L, Kerkhoff G, Keller I, von Rosen F, Geyer T, Müller H, Bublak P. Inhibitory and facilitatory location priming in patients with left-sided visual hemi-neglect. Psychol Res., 2009, 73: 177-85.

Finke K, Bublak P, Dose M, Müller HJ, Schneider WX. Parameter-based assessment of spatial and non-spatial attentional deficits in Huntington's disease. Brain, 2006, 129:1137-51.

Bublak P, Finke K, Krummenacher J, Preger R, Kyllingsbaek S, Müller HJ, Schneider WX. Usability of a theory of visual attention (TVA) for parameter-based measurement of attention II: evidence from two patients with frontal or parietal damage. J Int Neuropsychol Soc, 2005, 11:843-54.

Bublak P, Müller U, Grön G, Reuter M, von Cramon DY. Manipulation of working memory information is impaired in Parkinson's disease and related to working memory capacity. Neuropsychology, 2002, 16:577-90.

• Steffen Kluckow
• Erika Künstler

Alterung ist mit einem progressiven Verlust an Organ- und Gewebehomöostase verbunden und stellt einen der wichtigsten Suszeptibilitätsfaktoren für Neurodegeneration dar. Forschungsschwerpunkt in der AG ist die Charakterisierung zellulärer und molekularer Prozesse, die einen Verlust der Proteinhomöostase im zentralen Nervensystem bewirken und altersabhängig in Dysfunktionalität, regenerative Erschöpfung und Degeneration einmünden. Im Mittelpunkt stehen dabei Störungen der subzellulären Proteinhomöostase, Kompartiment-spezifische Transportprozesse und ihre Auswirkungen auf Alters-assoziierte Krankheitsinduktion und -Progression.

Darüber hinaus werden molekulare Prozesse gestörter Integrität chromosomaler, telomerischer und extrachromosomaler DNA sowie mobiler DNA-Elemente im Kontext der ZNS-Alterung sowie neurodegenerativer Prozesse analysiert.

Übergeordnetes Ziel ist die Identifikation von Strategien zur Restitution der Proteinhomöostase sowie der Förderung gesunder ZNS-Alterung.

• Kapillarelektrophorese-basierte subzelluläre Proteinanalysen (automated Simple Western)
• Massenspektrometrie-basierte Proteomanalysen (in Kooperation mit AG Ori, FLI, Jena)
• Funktionelle Studien zum subzellulären Molekültransport (Fluoreszenz-Dextrane)
• Telomerase- und Telomerlängenbestimmungen (TRAP; ALT; Flow-FISH-, qPCR-basiert)
• Comet-Assay und Markerproteine zur Analyse der DNA-Integrität
• FUCCI-Reporter- und FACS-vermittelte Zellzyklusbestimmungen im ZNS
• Zellkulturmodelle aus nativem, gealtertem und genetisch modifiziertem Gewebe
• Transfektions- und siRNA-Systeme
• Konfokale Laser Scanning Mikroskopie (LSM)
• Standard Immunhistochemie, RT-qPCR, Western blot etc.

•  Leibniz Institut für Alternsforschung, Fritz-Lipmann Institut (FLI), Jena
• Department of Clinical Research, Inner Ear Research Laboratory, University of Bern
• Faculty of Mathematics and Computer Science, RNA Bioinformatics and High-Throughput
• Analysis, Jena
• Klinik für Innere Medizin III, UKJ
• Klinik für Innere Medizin I, UKJ
• Klinik für Neurologie, UKJ

derzeit IZKF

Ausgewählte Publikationen

Kretz A., Marticke J.K., Happold C.J., Schmeer C., Isenmann S. A primary culture technique of adult retina for regeneration studies on adult CNS neurons. Nature Protocols 2: 131-140, 2007.

Kretz A., Kügler S., Happold C., Bähr M., Isenmann S. Excess Bcl-XL increases the intrinsic growth potential of adult CNS neurons in vitro. Mol Cell Neurosi 26: 63-74, 2004.

Kretz A., Happold C., Marticke J., Isenmann S. Erythropoietin promotes CNS regeneration via Jak2/Stat3 and PI3K/AKT pathway activation. Mol Cell Neurosi 29: 569-579, 2005.

Kretz A., Jacob A.M., Tausch S., Straten G., Isenmann S. Regulation of GDNF and its receptor components GFR-α1, -α2 and Ret during development and in the mature retino-collicular pathway. Brain Res 1090: 1-14, 2006.

Isenmann S., Kretz A., Cellerino A. Molecular determinants of retinal ganglion cell development, survival, and regeneration. Prog Retin Eye Res 22, 483-543, 2003.

• vgl. Projektausschreibungen für medizinische Doktoranden im Rahmen des Else Kröner-Promotionskollegs der Jena School for Ageing Medicine (JSAM)
• vgl. EKM-Modul ‚Altersmedizin interdisziplinär erforscht‘ des Jena Zentrums für Gesundes Altern

Motorisches Verhalten

Der Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe „Motorisches Verhalten“ liegt in der Untersuchung der funktionellen Erholung motorischer Beeinträchtigungen, wie sie beispielsweise durch einen Schlaganfall hervorgerufen wurden. Chronische motorische Defizite setzten die Lebensqualität von Schlaganfallpatienten stark herab. Das Ziel angewendeter Therapien ist es, diese motorischen Beeinträchtigungen zu minimieren. Betroffene Patienten sollen lernen, die alltäglichen Dinge des Lebens (z.B. Ankleiden, Waschen, Essen) wieder eigenständig zu erledigen. Eine erfolgreiche Bewegungstherapie bei chronischen motorischen Defiziten wird in unserer Klinik (Tagesklinik, Taub’sches Bewegungstraining) angeboten. Dabei wird sichergestellt, dass die Patienten den beeinträchtigten Arm intensiv trainieren. Die Therapie zeigt deutliche Erfolge. Es ist darüber hinaus für uns von großem Interesse, effektive Therapien zu entwickeln, die in der akuten und subakuten Phase nach dem Schlaganfall eingesetzt werden können.

Aktuelle Forschungsergebnisse

Experimentelle Studien haben gezeigt, dass Tiere, die in einer reiz-intensiven komplexen Umgebung (geräumiger Käfig, verschiedene Utensilien wie Röhren, Wippen, Leitern) leben, feinmotorische Aufgaben nach einem induzierten Schlaganfall wesentlich erfolgreicher bewältigen. Durch pharmakologische Beeinflussung des Katecholamin-Systems lässt sich die funktionelle Erholung zusätzlich steigern.

Vollständige Publikationsliste

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=witte+ow+jena

• Konzeption, Durchführung und biometrische Analyse multi- und monozentrischer klinischer Studien unter Berücksichtigung von GCP, GEP-Standards.
• Lineare und nichtlineare EEG-Analysen
• Lineare und nichtlineare Analysen des autonomen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität, Baroreflexsensitivität, Chemoreflexsensitivität, Kopplungsanalysen)
• Chronobiologische Analysen (Cosinor-basierte Rhythmometrie, Kopplungsanalysen)
• Neurokognitive Untersuchungsmethoden zu Alertness und Vigilanz und zerebraler Verarbeitungskapazität (in Kooperation mit der AG Neuropsychologie)

Rupprecht S, S. Finn S, Hoyer D, Guenther A, Witte O.W, Schultze T, Schwab M. Systemic inflammation in arteriosclerotic disease is mediated by carotid arteriosclerosis mediated dysfunction.
Translational Stroke Research 2020, 202011(1):50-59

Rupprecht S, Schönfeld D, Kroegler N, Witte OW, Schwab M, Paditz E. „To rout or snort in the sleepe” a detailed medical description of sleep-disordered breathing and its consequences by Georg Grau in 1688.
The European Respiratory Journal 2019: 53(5);pii:1801799

de la Motte T, Schwab M, Schultze T, Witte OW, Rupprecht S. An 82 year old man with sleep onset insomnia, breathing arrest and heart failure.
Chest 2019:156(5):e95-e98.

Bramer D, Gunther A, Rupprecht S, Nowack S, Adam J, Meyer F, Schwab M, Surber R, Witte, Hoyer H, Hoyer D. Very Low Frequency Heart Rate Variability Predicts the Development of Post-Stroke Infections.
Translational Stroke Research 2019:10(6):607-619

Koranyi N, Meinhard M, Bublak P, Witte OW, Rupprecht S. Automatic affective responses towards the bed in patients with primary insomnia: evidence for a negativity bias.
Journal of Sleep Research 2018: 27(2): 215-219.

Rupprecht S, Schultze T, Nachtmann A, Rastan AJ, Doenst T, Schwab M, Witte OW, Rohe S, Zwacka I, Hoyer H. Impact of sleep disordered breathing on short-term post-operative outcome after elective coronary artery bypass graft surgery: a prospective observational study.
The European Respiratory Journal 2017: 49(4).

Muller JJ, Schwab M, Rosenfeld CR, Antonow-Schlorke I, Nathanielsz PW, Rakers F, Schubert H, Witte OW, Rupprecht S. Fetal Sheep Mesenteric Resistance Arteries: Functional and Structural Maturation.
Journal of Vascular Research 2017: 54(5): 259-271.

Rupprecht S, Finn S, Ehrhardt J, Hoyer D, Mayer T, Zanow J, Guenther A, Schwab M. Autonomic outcome is better after endarterectomy than after stenting in patients with asymptomatic carotid stenosis.
Journal of Vascular Surgery 2016: 64(4): 975-984.

Rupprecht S. Reply. Journal of Vascular Surgery. 2016: 64(5): 1550-1551.

Dahms C, Guenther A, Schwab M, Schultze T, Nowack S, Hoyer D, Ehrhardt J, Witte OW, Mayer G, Rupprecht S. Dysautonomia in prodromal alpha-synucleinopathy: peripheral versus central autonomic degeneration. European Journal of Neurology 2016: 23(5): 878-890.

Ehrhardt J, Schwab M, Finn S, Guenther A, Schultze T, Witte OW, Rupprecht S. Sleep apnea and asymptomatic carotid stenosis: a complex interaction.
Chest 2015: 147(4): 1029-1036.

Rupprecht S, Walther B, Gudziol H, Steenbeck J, Freesmeyer M, Witte OW, Gunther A, Schwab M. Clinical markers of early nigrostriatal neurodegeneration in idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder. Sleep Medicine 2013: 14(11): 1064-1070.

Rupprecht S, Grimm A, Schultze T, Zinke J, Karvouniari P, Axer H, Witte OW, Schwab M. Does the clinical phenotype of fatal familial insomnia depend on PRNP codon 129 methionine-polymorphism?
Journal of clinical sleep medicine : JCSM : official publication of the American Academy of Sleep Medicine 2013: 9(12): 1343-1345.

Rupprecht S, Witte OW, Schwab M. Gastroesophageal reflux in differential diagnosis of unclear nocturnal paroxysmal motor events.
Sleep Medicine 2012: 13(9): 1205-1206.

Rupprecht S, Hoyer D, Brehm B, Witte OW, Schwab M. REM sleep related bradyarrhythmia syndrome: Vagal overactivity or dysfunction of the cardiac conduction system?
Sleep Medicine 2011: 12(3): 308.

Rupprecht S, Hoyer D, Hagemann G, Witte OW, Schwab M. Central sleep apnea indicates autonomic dysfunction in asymptomatic carotid stenosis: a potential marker of cerebrovascular and cardiovascular risk. Sleep 2010: 33(3): 327-333.

Zinke J, Rupprecht S, Schwab M, Hagemann G. Nocturnal groaning (catathrenia) and epilepsy.
Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape 2010: 12(2): 136-137.

Rupprecht S, Schwab M, Fitzek C, Witte OW, Terborg C, Hagemann G. Hemispheric hypoperfusion in postictal paresis mimics early brain ischemia.
Epilepsy Research 2010: 89(2-3): 355-359.

Rupprecht S, Hagemann G, Witte OW, Schwab M. Alveolar hypoventilation as an early symptom of muscle weakness in facioscapulohumeral muscular dystrophy.
Sleep Medicine 2009: 10(5): 592-593.

Rupprecht S, Hutschenreuther J, Brehm B, Figulla HR, Witte OW, Schwab M. Causality in the relationship between central sleep apnea and paroxysmal atrial fibrillation.
Sleep Medicine 2008: 9(4): 462-464.

Rupprecht S, Franke K, Fitzek S, Witte OW, Hagemann G. Levetiracetam as a treatment option in non-convulsive status epilepticus.
Epilepsy Research 2007: 73(3): 238-244.

Richter F, Rupprecht S, Lehmenkuhler A, Schaible HG. Spreading depression can be elicited in brain stem of immature but not adult rats.
Journal of Neurophysiology 2003: 90(4): 2163-2170.

• German REM-Sleep-Behaviour-Disorder Study Group
• International REM-Sleep-Behaviour-Disorder Study Group
• AG Motorik der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Medizin
• AG Hypersomnie der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Medizin
• AG Polysomnographie der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie
• Schlafmedizin Mitteldeutschland e.V.
• Prof. Dr. med. Geert Mayer, Hephata Klinik, Schwalmstadt-Treysa, Deutschland
• Dr. med. Ulf Kallweit, Zentrum für Schlafmedizin, Universität Witten-Herdecke, Deutschland
• Prof. Dr. med. Ramin Khatami, Zentrum für Schlafmedizin, Schlafforschung und Epileptologie, Klinik Barmelweid, Schweiz
• Prof. Dr. med. Wolfgang Oertel, Phillips-Universität Marburg, Deutschland