
SFB 1436
Neurale Ressourcen der Kognition
Das kognitive Potenzial des Gehirns mobilisieren
Wie kann das kognitive Potenzial des Gehirns mobilisiert, gesteigert und erhalten werden? Ein interdisziplinäres Team aus Medizin, Biologie, Biochemie, Psychologie, Physik und Pharmakologie geht diesen Fragen im DFG-geförderten Sonderforschungsbereich (SFB) 1436 „Neurale Ressourcen der Kognition“ auf den Grund.

Am 10. Oktober 2023 findet die diesjährige Mitgliederversammlung des Sonderforschungsbereiches 1436 im…

Forschungsgebiet A
Was sind die molekularen und synaptischen
Grundlagen kognitiver Verbesserung?

Forschungsgebiet B
Wie verändert sich beim kognitiven
Training die Verschaltung im Gehirn?

Forschungsgebiet C
Wie hängen Netzwerkveränderungen im Gehirn mit
der Mobilisierung von kognitiven Ressourcen zusammen?

Neurale Ressourcen
der Mikroskala
[A01 – A08]
Neurale Ressourcen
der Mesoskala
[B01-B06]
Neurale Ressourcen
der Makroskala
[C01-C05]
[Z01-Z05]

Neuigkeiten vom SFB 1436
2023 SFB Mitgliederversammlung
Am 10. Oktober 2023 findet die diesjährige Mitgliederversammlung des Sonderforschungsbereiches 1436 im…
Amy Arnsten als Vortragsgast
Professorin Amy Arnsten von der Universität Yale ist unser nächster Gast in…
Spannende Vorträge auf dem Internationalen Symposium
Auf dem 1. Internationalen SFB1436-Symposium werden eine Vielzahl von spanndenen Vorträgen erwartet….
Alle Details zum 4. iSCAN-Symposium
Der SFB 1436 unterstützt das nun schon zum 4. Mal stattfindende iSCAN-Symposium…
Prof. Ueli Rutishauser im SFB zu Gast
Wir freuen uns auf Prof. Ueli Rutishauser vom California Institute of Technology…
Noch schnell registrieren: Female Career Days 2023
Wenn Sie schon eine Weile mit dem Gedanken spielen, sich für unsere…
Zu Besuch bei C03
Am 07. September 2023 kann man ab 11 Uhr im Leibniz-Institut für…
Neuer Vortrag mit Prof. Ueli Rutishauser
Mit dem Titel „Probing human memory and decision making at the single-neuron…
Anmeldeschluss für MR-PET Meeting
Bis zum Freitag, den 01.09.2023, können sich Interessiert noch für das SFB…
LINdoscope Vortragsreihe
Im Rahmen der LINdoscope-Reihe lädt das Leibniz-Institut für Neurobiologie in Magdeburg zu…
Unser Forschungsschwerpunkt
Kann man die Leistungsfähigkeit des Gedächtnisses steigern? Welches verborgene Potenzial hat das Gehirn und wo liegen die Grenzen? Wie kann das kognitive Potenzial des Gehirns mobilisiert und gesteigert werden?
Die Mikro- und Makro-Architektur unseres Gehirns gibt biologische Grenzen für die Leistungsfähigkeit von Gedächtnis, Aufmerksamkeit sowie Lernvermögen vor. Doch innerhalb dieser Grenzen gibt es eine große Variabilität, und durch spezifisches Training können individuelle kognitive Fähigkeiten verbessert werden. Ziel unseres Forschungsverbundes ist es, überprüfbare Theorien zur Leistungsgrenze des menschlichen Gehirns zu entwickeln und Methoden zur Leistungssteigerung zu erforschen. Wir wollen verstehen, welche neurobiologischen Prinzipien die kognitiven Ressourcen begrenzen und wie diese Ressourcen voll erschlossen oder gar gesteigert werden können. Damit wollen wir neue Wege aufzeigen, um mit gezielten Interventionen neurale Ressourcen über die gesamte Lebensspanne hinweg zu erschließen und zu bewahren.
Mehr als 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in insgesamt 22 Einzelprojekten arbeiten derzeit in unserem Sonderforschungsbereich an diesem spannenden neurowissenschaftlichen Thema von großer gesellschaftlicher Relevanz. Im Zentrum steht für uns die Frage, wie Leistungsverbesserungen in einer Aufgabe auf andere Aufgaben übertragen werden können und wann sie auf Kosten anderer Fähigkeiten gehen. Mit Hilfe neuester neurowissenschaftlicher Technologien und innovativer Methoden tragen human- und tierexperimentelle Untersuchungen dazu bei, die individuelle Variabilität und die übertragbare Verbesserung kognitiver Funktionen aufzuklären. Warum lassen kognitive Fähigkeiten im Alter nach, und worin bestehen die enormen Ressourcen der „Super-Ager“? Dabei betrachten wir auch molekulare biochemische Prozesse wie Tau- und Amyloid-Ablagerungen im Gehirn, wie Schlafentzug oder die Wirkung von Umwelteinflüssen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert und unterstützt das Projekt, an dem neben der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und dem Leibniz-Institut für Neurobiologie auch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Standort Magdeburg, die Freie Universität Berlin, die Charitè Universitätsmedizin Berlin, das Forschungszentrum Jülich und die Universitäten Düsseldorf, Heidelberg und Göttingen beteiligt sind.

Co-Sprecher Dr. Michael Kreutz & Sprecher Prof. Dr. med. Emrah Düzel
Publikationen des SFB 1436
Integration of nuclear Ca2+ transients and subnuclear protein shuttling provides a novel mechanism for the regulation of CREB-dependent gene expression
Karpova A, Samer S, Turacak R, Yuanxiang P, Kreutz MR. Cell Mol Life Sci (2023)
Vessel distance mapping: A novel methodology for assessing vascular-induced cognitive resilience
Berta Garcia-Garcia, Hendrik Mattern, Niklas Vockert,, Renat Yakupov, Frank Schreiber, Marco Spallazzi, Valentina Perosa, Aiden Haghikia, Oliver Speck, Emrah Düzel, Anne Maass, Stefanie Schreiber Neuroimage (2023)
Learning how network structure shapes decision-making for bio-inspired computing
Michael Schirner, Gustavo Deco, Petra Ritter Nat Commun (2023)
Rescue of synaptic and cognitive functions in polysialic acid-deficient mice and dementia models by short polysialic acid fragments
Hristo Varbanov , Shaobo Jia , Gaga Kochlamazashvili , Subhrajit Bhattacharya , Manal Ali Buabeid , Mohamed El Tabbal , Hussam Hayani , Stoyan Stoyanov , Weilun Sun , Hauke Thiesler , Iris Röckle , Herbert Hildebrandt , Oleg Senkov…
A shift in the mechanisms controlling hippocampal engram formation during brain maturation?
Adam I Ramsaran, Ying Wang, Ali Golbabaei, Stepan Aleshin, Mitchell L de Snoo, Bi-Ru Amy Yeung, Asim J Rashid, Ankit Awasthi, Jocelyn Lau, Lina M Tran, Sangyoon Y Ko, Andrin Abegg, Lana Chunan Duan, Cory McKenzie, Julia Gallucci, Moriam Ahmed, Rahul Kaushik, Alexander Dityatev, Sheena A Josselyn, Paul W Frankland Science (2023)
Plasma concentrations of anti-inflammatory cytokine TGF-β are associated with hippocampal structure related to explicit memory performance in older adults
M Raschick, A Richter, L Fischer, L Knopf, A Schult, R Yakupov, G Behnisch, K Guttek, E Düzel, I R Dunay, C I Seidenbecher, B Schraven, D Reinhold, B H Schott J Neural Transm (2023)
Cognitive flexibility in mice: effects of puberty and role of NMDA receptor subunits.
Seifried L, Soleimanpour E, Dieterich DC & Fendt M Cells (2023)
The relationship between resting-state amplitude fluctuations and memory-related deactivations of the default mode network in young and older adults
Jasmin M Kizilirmak, Joram Soch, Hartmut Schütze, Emrah Düzel, Hannah Feldhoff, Larissa Fischer, Lea Knopf, Anne Maass, Matthias Raschick, Annika Schult, Renat Yakupov, Anni Richter, Björn H Schott Hum Brain Mapp (2023)
Repurposing drugs against Alzheimer’s disease: can the anti-multiple sclerosis drug fingolimod (FTY720) effectively tackle inflammation processes in AD?
Volkmar Leßmann, Georgia-Ioanna Kartalou, Thomas Endres, Marc Pawlitzki, Kurt Gottmann J Neural Transm (2023)
Single-value scores of memory-related brain activity reflect dissociable neuropsychological and anatomical signatures of neurocognitive aging
Richter A, Soch J, Kizilirmak JM, Fischer L, Schütze H, Assmann A, Behnisch G, Feldhoff H, Knopf L, Raschick M, Schult A, Seidenbecher CI, Yakupov R, Düzel E, Schott BH Hum Brain Mapp (2023)
Extracellular Matrix Changes in Subcellular Brain Fractions and Cerebrospinal Fluid of Alzheimer’s Disease Patients
Lukas Höhn, Wilhelm Hußler, Anni Richter, Karl-Heinz Smalla, Anna-Maria Birkl-Toeglhofer, Christoph Birkl, Stefan Vielhaber, Stefan L Leber, Eckart D Gundelfinger, Johannes Haybaeck, Stefanie Schreiber, Constanze I Seidenbecher Int J Mol Sci (2023)
A cortical zoom-in operation underlies covert shifts of visual spatial attention
Mandy V Bartsch, Christian Merkel, Hendrik Strumpf, Mircea A Schoenfeld, John K Tsotsos, Jens-Max Hopf Sci Adv (2023)
Heparan Sulfates Regulate Axonal Excitability and Context Generalization through Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase II
I. Song, T. Kuznetsova, D. Baidoe-Ansah, H. Mirzapourdelavar , O. Senkov, H. Hayani, A. Mironov, R. Kaushik, M. Druzin, S. Johansson, A. Dityatev Cells (2023)
Entering into a self-regulated learning mode prevents detrimental effects of feedback removal on memory
Peter Vavra, Leo Sokolovič, Emanuele Porcu, Pablo Ripollés, Antoni Rodriguez-Fornells, Toemme Noesselt NPJ Sci Learn (2023)
Jacob-induced transcriptional inactivation of CREB promotes Aβ-induced synapse loss in Alzheimer’s disease
K. M Grochowska, G. M Gomes, R. Raman, R. Kaushik, L. Sosulina, H. Kaneko, A. M Oelschlegel, P. Yuanxiang, I. Reyes-Resina, G. Bayraktar, S. Samer, C. Spilker, M. S Woo, M. Morawski, J. Goldschmidt, M. A Friese, S. Rossner, G. Navarro, S….
Can moving in a redundant workspace accelerate motor adaptation?
Jahangir Esfandiari, Seyedsina Razavizadeh, Max-Philipp Stenner Journal of Neurophysiology (2022)
Structural and Functional MRI Data Differentially Predict Chronological Age and Behavioral Memory Performance
Soch J, Richter A, Kizilirmak JM, Schütze H, Feldhoff H, Fischer L, Knopf L, Raschick M, Schult A, Düzel E, Schott BH eNeuro (2022)
Seeing and extrapolating motion trajectories share common informative activation patterns in primary visual cortex
Camila Silveira Agostino, Christian Merkel, Felix Ball, Peter Vavra, Hermann Hinrichs, Toemme Noesselt Hum Brain Mapp (2022)
Choosing memory retrieval strategies: A critical role for inhibition in the dentate gyrus – ScienceDirect
Anne Albrecht, Iris Müller, Aliće Weiglein, Evangelia Pollali, Gürsel Çalışkan, Oliver Stork Neurobiology of Stress (2022)
In vivo tractography of human locus coeruleus—relation to 7T resting state fMRI, psychological measures and single subject validity
Thomas Liebe, Jörn Kaufmann, Dorothea Hämmerer, Matthew Betts, Martin Walter Molecular Psychiatry (2022)
Working memory and active sampling of the environment: Medial temporal contributions
Stefan Pollmann, Werner X. Schneider Handbook of Clinical Neurology (2022)
Discriminating Free Hand Movements Using Support Vector Machine and Recurrent Neural Network Algorithms
Christoph Reichert, Lisa Klemm, Raghava Vinaykanth Mushunuri, Avinash Kalyani, Stefanie Schreiber, Esther Kühn, Elena Azañón Sensors (2022)
D-cycloserine rescues scopolamine-induced deficits in cognitive flexibility in rats measured by the attentional set-shifting task
Md. Abu Bokor Siddik, Markus Fendt Behavioral Brain Research (2022)
Probing the Skin-Brain Axis: New Vistas Using Mouse Models
Aliće Weiglein, Evelyn Gaffal, Anne Albrecht Int J Mol Sci (2022)
Amyloid pathology but not APOE ε4 status is permissive for tau-related hippocampal dysfunction
Emrah Düzel, Gabriel Ziegler, David Berron, Anne Maass, Hartmut Schütze, Arturo Cardenas-Blanco, Wenzel Glanz, Coraline Metzger, Laura Dobisch, Martin Reuter, Annika Spottke, Frederic Brosseron, Klaus Fliessbach, Michael T Heneka, Christoph Laske, Oliver Peters, Josef Priller, Eike Jakob Spruth, Alfredo Ramirez,…
Reaching the Goal: Superior Navigators in Late Adulthood Provide A Novel Perspective into Successful Cognitive Aging
Ruojing Zhou, Tuğçe Belge, Thomas Wolbers TOPICS (2022)
Unimanual sensorimotor learning-A simultaneous EEG-fMRI aging study
Sabrina Chettouf, Paul Triebkorn, Andreas Daffertshofer, Petra Ritter Hum Brain Mapp (2022)
Intracerebroventricular infusion of the selective orexin 1 receptor antagonist SB-334867 impairs cognitive flexibility in a sex-dependent manner
Archana Durairaja, Ceylan-Scarlett Steinecke, Markus Fendt Behavioral Brain Research (2022)
Somatosensory omissions reveal action-related predictive processing
Dercksen, T., Widmann, A., Noesselt, T. & Wetzel, N. PsyArXiv (2022)
The needs of a synapse – How local organelles serve synaptic proteostasis
Katarzyna M Grochowska, Maria Andres-Alonso, Anna Karpova, Michael R Kreutz EMBO J (2022)
Non-invasive recording of high-frequency signals from the human spinal cord
Bankim Subhash Chander, Matthias Deliano, Elena Azañón, Lars Büntjen, Max-Philipp Stenner Neuroimage (2021)
Electrophysiological hallmarks of location-based and object-based visual multiple objects tracking
Christian Merkel, Jens-Max Hopf, Mircea Ariel Schoenfeld Eur J Neurosci (2022)
Antibiotic-induced gut dysbiosis leads to activation of microglia and impairment of cholinergic gamma oscillations in the hippocampus
Gürsel Çalışkan, Timothy French, Sara Enrile Lacalle, Miguel Del Angel, Johannes Steffen, Markus M Heimesaat, Ildiko Rita Dunay, Oliver Stork Brain Behav Immun (2022)
Associations among locus coeruleus catecholamines, tau pathology, and memory in aging.
Ciampa CJ, Parent JH, Harrison TM, Fain RM, Betts MJ, Maass A, Winer JR, Baker SL, Janabi M, Furman DJ, D’Esposito M, Jagust WJ, Berry AS. Neuropsychopharmacology (2022)
Neddylation-dependent protein degradation is a nexus between synaptic insulin resistance, neuroinflammation and Alzheimer’s disease
Alessandro Dario Confettura, Eleonora Cuboni, Mohamed Rafeet Ammar, Shaobo Jia, Guilherme M Gomes, PingAn Yuanxiang, Rajeev Raman, Tingting Li , Katarzyna M Grochowska, Robert Ahrends, Anna Karpova, Alexander Dityatev, Michael R Kreutz Translational Neurodegeneration (2022)
Brief neuronal afterdischarges in the rat hippocampus lead to transient changes in oscillatory activity and to a very long-lasting decline in BOLD signals without inducing a hypoxic state
Alberto Arboit, Shih-Pi Ku, Karla Krautwald, Frank Angenstein Neuroimage (2021)
Jacob, a Synapto-Nuclear Protein Messenger Linking N-methyl-D-aspartate Receptor Activation to Nuclear Gene Expression
Katarzyna M Grochowska, Julia Bär, Guilherme M Gomes, Michael R Kreutz, Anna Karpova Front. Synaptic Neurosci (2021)
Fully automated deep learning-based localization and segmentation of the locus coeruleus in aging and Parkinson’s disease using neuromelanin-sensitive MRI
Max Dünnwald, Philipp Ernst, Emrah Düzel, Klaus Tönnies, Matthew J. Betts & Steffen Oeltze-Jafra International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery (2021)
Molecular Mechanisms of Memory Consolidation That Operate During Sleep
Irene Reyes-Resina, Sebastian Samer, Michael R Kreutz, Anja M Oelschlegel Front Mol Neurosci (2021)
Context value updating and multidimensional neuronal encoding in the retrosplenial cortex
Weilun Sun, Ilseob Choi, Stoyan Stoyanov, Oleg Senkov, Evgeni Ponimaskin, York Winter, Janelle Pakan, and Alexander Dityatev Nature Communications (2021)
Multiomics of synaptic junctions reveals altered lipid metabolism and signaling following environmental enrichment
Maximilian Borgmeyer, Cristina Coman, Canan Has, Hans-Frieder Schött, Tingting Li, Philipp Westhoff, Yam F H Cheung, Nils Hoffmann, PingAn Yuanxiang, Thomas Behnisch, Guilherme M Gomes, Mael Dumenieu, Michaela Schweizer, Michaela Chocholoušková, Michal Holčapek, Marina Mikhaylova, Michael R Kreutz, Robert Ahrends Cell Rep (2021)
The cholinergic system modulates negative BOLD responses in the prefrontal cortex once electrical perforant pathway stimulation triggers neuronal afterdischarges in the hippocampus
Alberto Arboit, Karla Krautwald, Frank Angenstein J Cereb Blood Flow Metab (2021)
Content-specific vulnerability of recent episodic memories in Alzheimer’s disease
Xenia Grande, David Berron, Anne Maass, Wilma A. Bainbridge, Emrah DüzelNeuropsychologia, Neuropsychologia (2021)
Motivational learning biases are differentially modulated by genetic determinants of striatal and prefrontal dopamine function
Anni Richter, Lieke de Boer, Marc Guitart-Masip, Guaslija Behnisch, Constanze I. Seidenbecher and Björn H. Schott J Neural Transm (2021)
Dendritic Kv4.2 potassium channels selectively mediate spatial pattern separation in the dentate gyrus
Marie Oulé, Erika Atucha, Tenyse M Wells, Tamar Macharadze, Magdalena M Sauvage, Michael R Kreutz, Jeffrey Lopez-Rojas iScience (2021)
Laser-Induced Apoptosis of Corticothalamic Neurons in Layer VI of Auditory Cortex Impact on Cortical Frequency Processing
Katja Saldeitis, Marcus Jeschke, Eike Budinger, Frank W Ohl, Max F K Happel Front Neural Circuits (2021)
Brain extracellular matrix: An upcoming target in neurological and psychiatric disorders
Alexander Dityatev, Constanze Seidenbecher, and Markus Morawski Eur J Neurosci (2021)
Structure of serotonin receptors: molecular underpinning of receptor activation and modulation
Markus Zweckstetter, Alexander Dityatev & Evgeni Ponimaskin Signal Transduction and Targeted Therapy (2021)
A comprehensive score reflecting memory-related fMRI activations and deactivations as potential biomarker for neurocognitive aging.
Soch J, Richter A, Schütze H, Kizilirmak JM, Assmann A, Behnisch G, Feldhoff H, Fischer L, Heil J, Knopf L, Merkel C, Raschick M, Schietke CJ, Schult A, Seidenbecher CI, Yakupov R, Ziegler G, Wiltfang J, Düzel E, Schott BH….
Hippocampal vascularization patterns exert local and distant effects on brain structure but not vascular pathology in old age
Niklas Vockert, Valentina Perosa, Gabriel Ziegler, Frank Schreiber, Anastasia Priester, Marco Spallazzi, Berta Garcia-Garcia, Merita Aruci, Hendrik Mattern, Aiden Haghikia, Emrah Düzel, Stefanie Schreiber, Anne Maass Brain Communications (2021)
Enhanced modulation of cell-type specific neuronal responses in mouse dorsal auditory field during locomotion
Henschke JU, Price AT & Pakan JMP Cell Calcium (2021)
Autism-associated SHANK3 missense point mutations impact conformational fluctuations and protein turnover at synapses
Michael Bucher, Stephan Niebling, Yuhao Han, Dmitry Molodenskiy, Fatemeh Hassani Nia, Hans-Jürgen Kreienkamp, Dmitri Svergun, Eunjoon Kim, Alla S Kostyukova, Michael R Kreutz, Marina Mikhaylova Elife (2021)
BDNF haploinsufficiency induces behavioral endophenotypes of schizophrenia in male mice that are rescued by enriched environment
Mahmoud Harb, Justina Jagusch, Archana Durairaja, Thomas Endres, Volkmar Leßmann & Markus Fendt Translational Psychiatry (2021)
State Transitions During Discrimination Learning in the Gerbil Auditory Cortex Analyzed by Network Causality Metrics
Sebastian Samer, Rajeev Raman, Gregor Laube, Michael R. Kreutz & ARobert Kozma, Sanqing Hu, Yury Sokolov, Tim Wanger, Andreas L Schulz4, Marie L Woldeit, Ana I Gonçalves, Miklós Ruszinkó, Frank W Ohl Front Syst Neurosci (2021)
Bridging Scales in Alzheimer’s Disease: Biological Framework for Brain Simulation With The Virtual Brain
Leon Stefanovski, Jil Mona Meier , Roopa Kalsank Pai, Paul Triebkorn, Tristram Lett, Leon Martin, Konstantin Bülau, Martin Hofmann-Apitius, Ana Solodkin, Anthony Randal McIntosh, Petra Ritter Front Neuroinform (2021)
Met carriers of the BDNF Val66Met polymorphism show reduced Glx/NAA in the pregenual ACC in two independent cohorts
Louise Martens, Luisa Herrmann, Lejla Colic, Meng Li, Anni Richter, Gusalija Behnisch, Oliver Stork, Constanze Seidenbecher, Björn H Schott, Martin Waltern, Gregor Laube, Michael R. Kreutz & Anna Karpova Sci Rep (2021)
Feature-Based Attentional Weighting and Re-weighting in the Absence of Visual Awareness
Lasse Güldener, Antonia Jüllig, David Soto, Stefan Pollmann Front Hum Neurosci (2021)
The nuclear lamina is a hub for the nuclear function of Jacob
Sebastian Samer, Rajeev Raman, Gregor Laube, Michael R. Kreutz & Anna Karpova Molecular Brain (2021)