{"id":25511,"date":"2025-01-31T13:25:26","date_gmt":"2025-01-31T12:25:26","guid":{"rendered":"https:\/\/sfb1436.de\/?page_id=25511"},"modified":"2025-05-19T06:30:23","modified_gmt":"2025-05-19T04:30:23","slug":"c04-wiederherstellung-der-durch-schlafentzug-gestoerten-neuralen-ressourcen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sfb1436.de\/de\/projekte\/archiv-sfb-1436-1-2021-2024\/c04-wiederherstellung-der-durch-schlafentzug-gestoerten-neuralen-ressourcen\/","title":{"rendered":" Wiederherstellung der durch Schlafentzug gest\u00f6rten neuralen Ressourcen"},"content":{"rendered":"\n
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C04<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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\"C04_GraphAbstr\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Kognitive Kontrolle bezeichnet die F\u00e4higkeit, die limitierten neuronalen Ressourcen auf aktuell ben\u00f6tigte kognitive Prozesse aufzuteilen und notwendige Anpassungen vorzunehmen. Wir untersuchen in unserem Projekt, wie das kognitive Kontrollnetzwerk beim Menschen mit einer Verminderung der Ressourcen durch Schlafentzug umgeht.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Unsere Forschung<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Ziele unseres Projektes<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Blick in die Zukunft<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Publikationen<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Gruppenleitung & Gruppenmitglieder<\/h2>\n\n\n\n
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\"SFB
Prof. Dr. Markus Ullsperger<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Theresa Schaaf<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Jana Tegelbeckers<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Kognitive Kontrolle<\/h3>\n\n\n\n

Um zielgerichtetes Verhalten zu erm\u00f6glichen, muss unser Gehirn flexibel Anpassungen vornehmen k\u00f6nnen, wenn bspw. Fehler oder unerwartete Ereignisse auftreten oder wenn wir uns in neuen Situationen wiederfinden. Das Management der limitierten neuronalen Ressourcen zum Zwecke adaptiven Verhaltens wird dabei als kognitive Kontrolle<\/em> bezeichnet. Sie umfasst das kontinuierliche \u00dcberwachen des Handlungsfortschrittes, der Verf\u00fcgbarkeit von Ressourcen und der Anforderungen (Ullsperger et al., 2014a,b).<\/p>\n\n\n\n

Um dies zu gew\u00e4hrleisten, basiert das neuronale kognitive Kontrollnetzwerk auf der Interaktion zwischen pr\u00e4frontalen und parietalen Arealen, den Basalganglien sowie modulatorischen Input aus dem Di- und Mesencephalon und der Pons. Insbesondere der posteriore medialen Frontalkortex (pMFC) scheint als zentrale Schaltstelle dieses Kontrollnetzwerkes zu fungieren (Ridderinkhof et al., 2004).<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Der Einfluss von Schlaf<\/h3>\n\n\n\n

Zu wenig Schlaf beeintr\u00e4chtigt die F\u00e4higkeit zur kognitiven Kontrolle, wodurch u.a. mehr Fehler auftreten, die Ablenkbarkeit erh\u00f6ht wird und die Leistungsf\u00e4higkeit eingeschr\u00e4nkt ist. Vermutlich erfolgen diese Einschr\u00e4nkungen aufgrund der Reduktion und qualitativen Ver\u00e4nderung neuronaler Ressourcen und der Ver\u00e4nderung der funktionellen Konnektivit\u00e4t der Hirnnetzwerke (Krause et al. 2017). Gleichzeitig sollte das kognitive Kontrollnetzwerk insbesondere bei verminderten Ressourcen durch Schlafentzug eine essentielle Rolle spielen, indem es beispielsweise \u00fcber die Steuerung von Arousal (Erregbarkeit) und selektiver Aufmerksamkeit, die verf\u00fcgbaren Ressourcen (re-)mobilisiert. Diese Interaktionen stellen das zentrale Thema unseres Projektes dar.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Ziele des Projektes<\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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Analog zum Nachlassen der kognitiven F\u00e4higkeiten im Alter oder bei psychiatrischen Erkrankungen wollen wir Schlafentzug bei gesunden Erwachsenen als Modell nutzen, um die Funktionsweise des kognitiven Kontrollnetzwerkes besser zu verstehen. So simulieren und isolieren wir einen Zustand der verminderten neuronalen Ressourcen und k\u00f6nnen untersuchen, wie das Gehirn damit umgeht und wo potentielle Ans\u00e4tze zur Verbesserung der kognitiven Leistungsf\u00e4higkeit bei verminderten Ressourcen liegen k\u00f6nnten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Vorgehen

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Unsere Studien werden mit menschlichen Versuchsteilnehmern im funktionellen Magnetresonanztomografen (fMRT) durchgef\u00fchrt werden. Wir werden vergleichen, wie die Probanden eine anspruchsvolle kognitive Aufgabe nach einer normalen Nacht und nach einer durchwachten Nacht l\u00f6sen. Dabei erheben wir neben fMRT-Bildern auch die Hirnstr\u00f6me mittels Elektroenzephalographie (EEG) sowie die Pupillometrie \u00fcber Eyetracking. Aus diesen verschieden Daten wollen wir die Interaktionen zwischen kognitiver Kontrolle, Aufmerksamkeitsprozessen und der Verf\u00fcgbarkeit neuronaler Ressourcen besser verstehen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Ansatz zur Mobilisierung neuronaler Ressourcen<\/h3>\n\n\n\n

Die Bedeutsamkeit von Wachheit auf die kognitiven Kontrollmechanismen suggeriert einen wesentlichen Einfluss des lateralen Hypothalamus und des aufsteigenden retikul\u00e4ren Systems. In diesem Zusammenhang spielt vermutlich der Botenstoff Orexin (OX) eine signifikante Rolle. Dabei handelt es sich um ein Neuropeptid, das f\u00fcr die Stabilisierung und Regulierung des Erregungszustandes notwendig ist (Sch\u00f6ne and Burdakov, 2017). OX hat direkten Einfluss auf den lateralen pr\u00e4frontalen Cortex (Lambe et al., 2005; Aracri et al., 2015) und in Studien mit Affen resultierte die nasale Gabe von OX in Aufmerksamkeitsverbesserungen (Weinhold et al., 2015). Daher planen wir, \u00fcber eine doppelt-verblindete, Placebo kontrollierte Studie die Effekte einer pharmakologischen Beeinflussungen von Orexin im Menschen zu pr\u00fcfen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"EEG<\/span>
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Publikationen des Projektes C04<\/strong><\/h2>\n\n\n\n\t\t\t
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\n\t\t\t\tBeyond peaks and troughs: Multiplexed performance monitoring signals in the EEG<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tC04<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Markus Ullsperger Psychophysiology (2024)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tTo err is (not only) human: Mechanisms of post-error attentional regulation illuminated in mice<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA07<\/a>, C04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Ullsperger M, Stork O Neuron (2021)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\n\n

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Alle Publikationen<\/a><\/div>\n\n\n\n
Alle Projekte<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kognitive Kontrolle bezeichnet die F\u00e4higkeit, die limitierten neuronalen Ressourcen auf aktuell ben\u00f6tigte kognitive Prozesse aufzuteilen und notwendige Anpassungen vorzunehmen. Wir untersuchen in unserem Projekt, wie das kognitive Kontrollnetzwerk beim Menschen mit einer Verminderung der Ressourcen durch Schlafentzug umgeht. 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