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Forschungsprojekte

Sektion Experimentelle Psychopathologie und Bildgebung

Der Einfluss von Oxytozin auf neurale Aktivierungen und neurofunktionelle Interaktionen in Entscheidungssituationen

Frühere Verhaltens- und Bildgebungsstudien weisen darauf hin, dass das Neuropeptid Oxytozin soziale Kognitionen positiv verstärken kann und das limbische Systems, wie zum Beispiel die Amygdala, moduliert. Auch unser Projekt untersucht mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) den Einfluss des Neuropeptids Oxytozin auf die Aktivierungen und funktionellen Kopplungen verschiedener Hirnregionen. Aber hierbei interessiert uns insbesondere die Modulation subkortikaler Regionen, die mit dem Belohnungssystem assoziiert sind, und anderer frontaler Regionen, die für die Handlungskontrolle in Entscheidungssituationen relevant sind. Da Oxytozin immer häufiger in klinischen Studien angewendet wird, ist es von großer Bedeutung die Wirkungen und Funktionen des Neuropeptids ganzheitlich zu untersuchen.

Neuronale Mechanismen der Entscheidungsfindung und Handlungskontrolle unter dem Einfluss der Modulation von Salienz

In dieser Studie wird der Einfluss von salienten Ereignissen auf die Aktivität und funktionelle Konnektivität im neuronalen Netzwerk des Belohnungssystems in Entscheidungssituationen mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) untersucht. Die Verarbeitung salienter verhaltens- bzw. motivational relevanter Stimuli ist eine entscheidende Funktion für einen Organismus, um unmittelbare und adaptive Verhaltensanpassungen vorzunehmen, wenn sich Umweltbedingungen signifikant verändern. Aus der Literatur ist bekannt, dass die dopaminerge Signalübertragung nicht selektiv für Belohnung ist, sondern generell Salienz reflektiert. Es ist bisher jedoch nicht bekannt, inwieweit die Verarbeitung von salienten, seltenen Ereignissen, Einfluss auf die Handlungskontrolle und Entscheidungsfindung hat, und inwieweit diese Einfluss auf die neuronale fronto-striatale und nigro-striatale Kopplung hat.

Dr. Anja Richter

Einfluss von Emotionen und Kontextinformationen auf etablierte Konzepte der Entscheidungsfindung und Handlungskontrolle

Das neuroanatomische- und funktionelle Korrelat zu einer Entscheidungsfindung zwischen Impuls und Ratio liegt in der Interaktion zwischen Nucleus accumbens und präfrontalem Kortex. In dieser f-MRT Grundlagenstudie wird der Einfluss von Kontextinformationen und emotionaler Färbung der Situation auf den Entscheidungsprozess an gesunden Probanden erforscht. Ziel dieser Studie ist ein tieferes Verständnis zur Interaktion und Konnektivität von Hippocampus, Amygdala und präfrontalem Kortex mit subkortikalen Arealen der Belohnungsverarbeitung.

Entwicklung von Biomarkern für psychische Störungen

Die Einbeziehung objektiv messbarer pathologischer Veränderungen in neurofunktionellen Netzwerken (sogenannter Biomarker) bei der Diagnose von psychischen Störungen könnte biologisch fundierte Definitionen von Krankheitsentitäten und darauf aufbauende Therapieansätze ermöglichen. Durch fortgeschrittene Modellierung von fMRT-Daten und Anwendung multivariater Analysemethoden wird untersucht, welche Bildgebungsmerkmale als Biomarker geeignet sind. Der Schwerpunkt liegt bei den Störungsbildern Schizophrenie, bipolare Störung und unipolare Depression, die mit verschiedenen experimentellen Paradigmen zu Arbeitsgedächtnisleistungen, Entscheidungsfindung und Aufmerksamkeitsselektion untersucht werden.

Neue Strategien zur optimierten Behandlung der Depression (OptiMD)

Teilprojekt 5: Identifizierung funktioneller Gehirnbildgebungsmarker der antidepressiven Therapieresponse

Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Validierung und Erweiterung neuester Befunde zu funktionell-hirnbildgebenden Biomarkern, die mit dem therapeutischen Ansprechen auf verschiedene antidepressive Behandlungen korrelieren. Das Forschungsprojekt findet in Kooperation mit den Universitäten Regensburg, München, Erlangen und Berlin Frankfurt, Gießen und Würzburg statt.
Bei depressiven Störungen handelt es sich um eine volkswirtschaftlich sehr bedeutsame Krankheitsgruppe. Trotz einer bestehenden Vielfalt an psychopharmakologischen und psychotherapeutischen Behandlungsansätzen zeigen viele Patienten ein ungenügendes Ansprechen auf den ersten medikamentösen Behandlungsversuch. Aktuelle Forschungsansätze gehen daher davon aus, dass verschiedene pathophysiologische Subtypen dieses Störungsbildes vorliegen, die einer stratifizierten Behandlung auf der Basis prädiktiver Marker bedürfen. Funktionell-hirnbildgebende Methoden erlauben einen direkten Zugang zu pathophysiologischen Gehirnfunktionen beim einzelnen Patienten und eignen sich daher besonders für die Identifizierung klinisch relevanter Subtypen mit dem Ziel der Entwicklung einer stratifizierten Therapie für diese Patienten.

Improving recognition and care in critical areas of bipolar disorders (BipoLife)

Projekt B2: Hirnbildgebungsmarker zur Vorhersage von akuten Wirkungen einer Therapie mit Lithium bei depressiven Episoden einer bipolaren Störung mit akuter Suizidalität

Gesamtziel dieses Forschungsprojektes ist die Verbesserung von Frühdiagnostik und insbesondere Therapieauswahl bei Patienten mit bipolarer affektiver Störung durch die Etablierung von Gehirnbildgebungsmarkern, die zum einen eine Frühdiagnostik erlauben und die zum anderen Therapieerfolge mit verschiedenen Behandlungsoptionen beim einzelnen Patienten vorhersagen lassen.

In Projekt B2 wird in Zusammenarbeit mit den Konsortiumspartnern in Dresden, Bochum und Frankfurt im Rahmen der multizentrischen klinischen Studie Anti_Suicide_Lithium untersucht, welche neuronalen Mechanismen akuten antisuizidalen Behandlungseffekten von Lithium bei bipolaren Patienten mit suizidaler depressiver Episode zugrunde liegen, und zweitens, welche Hirnbildgebungsmarker mit der nachfolgenden akuten antisuizidalen Response auf die Lithium-Behandlung assoziiert sind und damit prädiktiv für den Behandlungserfolg sein könnten.

Neurofunktionelle Interaktionen zwischen Hippocampus, präfrontalem Kortex und Nucleus accumbens bei schizophrenen und affektiven Psychosen

Das Ziel dieser Studie besteht in der Untersuchung von pathophysiologischen Veränderungen neurofunktioneller Interaktionen zwischen Hippocampus, präfrontalem Kortex und Nucleus accumbens bei Schizophrenie-Patienten und Patienten mit bipolarer affektiver Störung mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT). Obwohl bei beiden psychiatrischen Erkrankungen bereits eine Dysregulation des dopaminergen Belohnungssystems gezeigt werden konnte, steht die Untersuchung der Rolle des Hippocampus bei dieser Dysregulation noch aus. Die Ergebnisse einer erst kürzlich durchgeführten Studie unserer Arbeitsgruppe weisen auf einen Einfluss des Hippocampus auf die Kopplung zwischen Nucleus accumbens und präfrontalem Kortex hin.

DGBP-Initiative “Multicentric Resting State FMRI in Schizophrenic and Affective Disorders”

This national multicentric initiative intends to collect structural and functional resting-state data of patients with schizophrenia, schizoaffective, and affective disorders to broadly investigate the spectrum of psychosis. Although psychosis contributes for increased risks for patients and others and increased burden in these disorders, transdiagnostic imaging correlates representing the underpinnings of psychosis are still unclear. Therefore, we aim to maximize the sample of patients and explore the differences and similarities of the disorders with and without psychotic features in contrast to healthy controls.

Functional Biomarkers of Patients with Schizophrenia and First-Degree Relatives

Schizophrenia is a disorder known to comprise a very strong genetic component. In this project, neuroimaging data of patients and first-degree relatives are compared with age- and gender-matched controls to investigate potential endophenotypes of the disorder. We will initially use resting-state functional connectivity analysis for the comparison with the possibility to extend the evaluation to relevant systems such as the dopaminergic reward system.