A03
Unser Maus-Mensch-Projekt untersucht, wie Beeinträchtigungen in inhibitorischen Mikroschaltkreisen während Theta-Phasen die Verarbeitung von Umgebungsinformationen, besonders in Alzheimer-Modellen, beeinflussen. Wir konzentrieren uns auf verschiedene inhibitorische Schaltkreise und ihre Auswirkungen auf kognitive Funktionen wie Gedächtnisencodierung und -abruf. Durch den Einsatz von hAPP-Mausmodellen erforschen wir, wie Beta-Amyloidose diese Schaltkreise stört und zu Gedächtnisdefiziten beiträgt. An MCI Patienten zeigen wir wie Locomotion kognitiven Einschränkungen entgegenwirkt. Unsere Studie zielt auch auf potenzielle therapeutische Ziele, um wichtige neuronale Mechanismen der kognitiven Beeinträchtigung bei Alzheimer aufzudecken.
Gruppenleitung
Dr. Stefan Dürschmid
Prof. Dr. med. Stefan Remy
Gruppenmitglieder
Xinyun Che
Dr. Hiroshi Kaneko
Felix Kuhn
Dr. Liudmila Sosulina
Unsere Forschung
Hierfür benutzen wir transgene Maus-Modelle, welche Alzheimer-spezifische Krankheitszeichen, wie etwa die Akkumulation von Amyloid-Beta Plaques im Gehirn aufweisen. Mittels Floureszenz-in-situ-Hybridisierung Zelltyp-spezifischer mRNA können wir die Prävelenz und die Verteilung der verschieden Zellpopulationen in wildtyp und transgenen Tieren vergleichen. In-vivo Zweiphotonen-Mikroskipie erlaubt es uns die Aktivität hunderter hippocampaler Neuronen aufzunehmen während transgene und wildtyp Tiere eine räumliche Gedächtnisaufgabe erfüllen. Mit Hilfe auf maschinellem Lernen basierender Analyse-Techniken möchten wir Korrelate zwischen verändertem Verhalten und gestörter hippocampaler Aktivität während der Gedächtnisaufgabe finden. Desweiteren erforschen wir inwiefern transgene Tiere Gebrauch von kognitiven Ressourcen machen um die krankheitsbedingte Störung spezifischer hippocampaler Schaltkreise zu kompensieren.
Es ist bekannt, dass Bewegung bei Nagetieren die Hirnaktivität verändert. In einem translationalen Ansatz untersuchen wir, ob die motorische Aktivität das Potenzial hat, die Theta-Aktivität des Hirnstroms zu regulieren, um somit zu einer Verbesserung der Gedächtnisleistung bei Menschen zu führen. Die Vorstellung, dass Bewegung und Kognition eng miteinander verbunden sind, geht auf die erstaunlich moderne peripatetische Philosophieschule im alten Griechenland zurück. Eine zentrale Annahme ist, dass Bewegung Gedächtnis, Aufmerksamkeit und kreatives Denken fördern kann. Bisher gibt es nur wenige Verhaltensstudien mit Menschen, die zeigen, dass z.B. das Gehen mit einer Verbesserung kreativen Denkens einhergeht. Die neurophysiologischen Mechanismen auf der Ebene funktioneller neuronaler Netzwerke sind jedoch noch weitesgehend unklar.
Die Ziele unseres Projektes
Ziel unserer Forschung ist es, zu untersuchen, ob und wie Bewegung unsere Gedächtniskapazität beeinflussen kann und wie die Aktivität neuronaler Netzwerke die Interaktion zwischen Bewegung und Kognition ermöglicht. Mit Hilfe der sehr guten zeitlichen und spektralen Auflösung von nicht-invasiven magnetoenzephalographischen und invasiven elektrokortikographischen Aufzeichnungen streben wir an, die neuronalen Mechanismen zu beschreiben.
Publikationen des Projektes A03
Felix Kuhn, Petra Mocellin, Stefano Pupe, Lihua Wang, Andrew L. Lemire, Liudmila Sosulina, Oliver Barnstedt, Nelson Spruston, Mark S. Cembrowski, Stefan Remy
Weischner, T., Che, X., Schmid, P., Reichert, C., Scholz, A., Knight, R.T., Dürschmid, S.
Che, X., Auer, B., Schmid, P., Reichert, C., Scholz, A., Weischner, T., Knight, R.T., Dürschmid, S.
Barnstedt O, Mocellin P, Remy S
Jamaludeen N, Kuhn F, Brechmann A, Fuhrmann F, Remy S and Spiliopoulou M
Mittag M, Mediavilla L, Remy S, Cuntz H, Jedlicka P
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. Remy, C. Reissner, A. Karpova, M. R Kreutz
Luxem K, Mocellin P, Fuhrmann F, Kürsch J, Miller SR, Palop JJ, Remy S, Bauer P.
Reichert C, Dürschmid S, Sweeney-Reed CM, Hinrichs H
Eckert D, Reichert C, Bien CG, Heinze H-J, Knight RT, Deouell LY, Dürschmid S
Krueger J, Krauth R, Reichert C, Perdikis S, Vogt S, Huchtemann T, Dürschmid S, Sickert A, Lamprecht J, Huremovic A, Goertler M, Nasuto SJ, Knight RT, Hinrichs H, Heinze H-J, Lindquist S, Sailer M, Millán JDR, Sweeney-Reed, CM