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SFB 1436: Neuronale Ressourcen der Kognition
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung seit 2021
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425899996
Durch Fortschritte in den Neurowissenschaften besitzen wir heute ein bereits umfassendes Verständnis der neuronalen Schaltkreise kognitiver Funktionen. Diese konzeptionellen Fortschritte ebnen nun den Weg, um eine der drängendsten und offensichtlichsten Fragen der Kognitionsforschung systematisch zu behandeln: Welches sind die neurobiologischen Prinzipien, die die neuronalen Ressourcen der Kognition begrenzen und das Potenzial einschränken, diese Ressourcen voll auszuschöpfen oder gar zu erhöhen?Die Vorstellung, dass neuronale Ressourcen begrenzt und vulnerabel sind, ist grundlegend für Theorien altersbedingter kognitiver Einbußen (d.h. Reserve, Resilienz, Resistenz, Erhaltung). Trotz dieser zentralen Rolle fehlt noch immer ein neurobiologisches Verständnis neuronaler Ressourcen. Heute ebnen leistungsfähige Technologien den Weg um neurobiologische Mechanismen neuronaler Ressourcen von molekularen Signalprozessen (mikroskalen Ebene), submillimeter (mesoskalen Ebene) großen Schaltkreisen, bis hin zu verteilten Netzwerken (makroskalen Ebene) zu entschlüsseln. Zusammen mit aktuellen Fortschritten in den kognitiven Neurowissenschaften erlauben diese Entwicklungen die systematische Untersuchung zentraler Eigenschaften neuronaler Ressourcen. Eine davon ist ihre Fähigkeit, erhöhte kognitive Anforderungen durch kurz- und langfristige Plastizität zu erfüllen. Eine andere ist die flexible Bereitstellung dieser plastizitätsbezogenen Verbesserungen für verschiedene kognitive Anforderungen, ein Phänomen, welches als Transfer bezeichnet wird. Eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis, wie sich neuronale Ressourcen über die Lebensspanne verändern, ist die Quantifizierung der präklinischen („verborgenen“) neurodegenerativen und vaskulären Pathologie bei scheinbar gesunden älteren Erwachsenen. Neueste Erkenntnisse der Biomarkerforschung, der PET-Bildgebung und der MRT-Bildgebung ermöglichen nun erstmals die Quantifizierung dieser verborgenen Pathologie. Das ermöglicht es nun die Ursachen für die Einschränkungen der neuronalen Ressourcen umfassend zu verstehen und Interventionen zur Überwindung dieser Einschränkungen zu entwickeln. In diesem SFB werden wir uns all diese Entwicklungen zunutze machen, um die physiologischen Prinzipien zu entschlüsseln, die die neuralen Ressourcen der Kognition auf mikro-, meso- und makroskalen Ebene bei jungen und älteren Erwachsenen bestimmen. Wir werden uns individuelle Variabilität durch die Einbeziehung kognitiv überdurchschnittlicher Individuen wie z.B. "Superager" zunutze machen. Unser CRC wird somit dazu beitragen, übergreifende Theorien neuronaler Ressourcen zu entwickeln. Im Verlauf des CRC werden wir ein umfassendes Konzept der kognitiven Medizin entwickeln welches individuell zugeschnittene Interventionen zum Schutz oder zur Verbesserung spezifischer kognitiver Funktionen umfaßt und das Transferpotenzial von Interventionen optimiert.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Der NMDA-Rezeptor-Komplex – eine integrale Schaltstelle für kognitive Flexibilität? (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dieterich, Daniela C. ; Fendt, Markus )
- A02 - Die Bildung von Gedächtnisspuren über Exzitations-Transkriptionskopplung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Karpova, Ph.D., Anna ; Kreutz, Michael R. )
- A03 - Neurale Ressourcenallokation durch räumliche Gedächtnisschaltung im Hinblick auf fortschreitende pathologische Herausforderungen (Teilprojektleiter Dürschmid, Stefan ; Remy, Stefan )
- A04 - Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit durch das Anti-Aging Hormon Klotho - Von molekularen Mechanismen zu Interventionen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Andres-Alonso, Maria ; Düzel, Emrah ; Kreutz, Michael R. )
- A05 - Die Integrität der Extrazellulären Matrix als neuronale Ressource kognitiver Flexibilität (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dityatev, Ph.D., Alexander ; Schott, Björn Hendrik ; Seidenbecher, Constanze )
- A06 - BDNF-abhängige Neuroplastizität als neuronale Ressource der kortiko-hippokampalen Interaktion (Teilprojektleiter Leßmann, Volkmar ; Ohl, Frank W. )
- A07 - Orexinerge Modulation neuraler Ressourcen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Albrecht, Anne ; Stork, Oliver )
- A08 - Der Beitrag des noradrenergen Systems zur neuralen Ressource im Alter (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Betts, Ph.D., Matthew ; Hämmerer, Dorothea )
- B01 - Konnektivität des medialen Temporallappens und des präfrontalen Kortex als neurale Ressource des Erkennungsgedächtnis zur Wiedererkennung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Prigge, Ph.D., Matthias ; Sauvage, Magdalena )
- B02 - Neurale Ressourcen der mnemonischen Diskrimination und ihre Interaktion mit verborgener Pathologie bei älteren Erwachsenen und SuperAgern (Teilprojektleiter Cichy, Radoslaw Martin ; Düzel, Emrah )
- B03 - Grid cell-Integrität als neurale Ressource für Navigation und episodisches Gedächtnis? (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Allen, Kevin ; Monyer, Hannah ; Segen, Vladislava ; Shine, Ph.D., Jonathan ; Wolbers, Thomas )
- B04 - Einfluss hippokampaler Gefäßversorgungsmuster auf die neuronalen Ressourcen der neurokognitiven Verbindungen innerhalb des medialen Temporallappens (Teilprojektleiterinnen Kühn, Ph.D., Esther ; Maass, Anne ; Schreiber, Stefanie )
- B05 - Strukturelle und funktionelle Determinanten der attentionalen Ressourcenzuweisung beim Verfolgen multipler Objekte und Merkmale (Teilprojektleiter Hopf, Jens-Max ; Schoenfeld, Mircea Ariel )
- B06 - Mobilisierung neuronaler Ressourcen für zeitliche Aufmerksamkeit (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Budinger, Ph.D., Eike ; Noesselt, Tömme ; Pakan, Janelle )
- C01 - Dynamische Modellierung einer trainings-bedingten und leistungs-optimierenden Mobilisierung neuraler Ressourcen (Teilprojektleiter Taubert, Ph.D., Marco ; Ziegler, Ph.D., Gabriel )
- C02 - Explorative Aufmerksamkeitsressourcenallokation durch den anterioren präfrontalen Kortex (Teilprojektleiter Happel, Max Fabian ; Pollmann, Stefan )
- C03 - Monitoring versus Automatisierung: Neuronale Ressourcenallokation für das Erlernen von Fähigkeiten beim Menschen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Azañon, Elena ; Stenner, Max-Philipp )
- C04 - Wiederherstellung der durch Schlafentzug beeinträchtigten neuralen Ressourcen (Teilprojektleiter Ullsperger, Markus )
- C05 - Intervention in Netzwerken für kognitive Ressourcenallokation in Primaten (Teilprojektleiterinnen Krug, Kristine ; Ritter, Petra )
- MGK - Integrated Research Training Group (Teilprojektleiter Noesselt, Tömme ; Stork, Oliver )
- Z - Zentrales Verwaltungsprojekt des Sonderforschungsbereiches (Teilprojektleiter Düzel, Emrah )
- Z01 - Funktionelle Analyse neuronaler Netzwerke und Kleintierbildgebung in vivo (Teilprojektleiter Angenstein, Frank ; Kreutz, Michael R. ; Stork, Oliver )
- Z02 - Mesostruktur Neurobildgebung am Menschen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hanke, Michael ; Kühn, Ph.D., Esther ; Speck, Oliver )
- Z03 - Erstellung und Untersuchung einer Biomarker-basierten Alterskohorte (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Düzel, Emrah ; Kreissl, Michael ; Maass, Anne )
Antragstellende Institution
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Beteiligte Hochschule
Charité - Universitätsmedizin Berlin; Freie Universität Berlin; Georg-August-Universität Göttingen; Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Institution
Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN); Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Standort Magdeburg
Standort Magdeburg
Sprecher
Professor Dr. Emrah Düzel