Zusammenhang zwischen Schlafverhalten und Darmflora und Hirnaktivität

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Schlafmuster von Babys hängt mit Darmbakterien zusammen

Eine vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützte Studie zeigt, dass bereits bei Säuglingen ein Zusammenhang zwischen Schlafverhalten und Darmflora besteht.

• Die Bakterien im Darm von Säuglingen haben eine Verbindung mit dem Schlaf. 

Bereits ab dem Alter von drei Monaten ist dies zu beobachten, wie die beiden Schlafforscherinnen Salome Kurth von der Universität Freiburg und Sarah Schoch von der Universität Zürich erstmals gezeigt haben. So schlafen zum Beispiel Kleinkinder mit weniger vielfältigen Darmbakterien tagsüber mehr, und auch die Schlafmuster in der Nacht korrelieren mit den vorhandenen Bakterienarten. 

 "Bisher war dies erst bei Erwachsenen bekannt", erklärt Schoch. 

Die Ergebnisse dieser vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützten Studie wurden in der Fachzeitschrift Progress in Neurobiology (*) publiziert.

• Die Forscherinnen konnten auch zeigen, dass sich Schlaf, Darmbakterien und Hirnaktivität im ersten Lebensjahr dynamisch parallel entwickeln. 

Mit anderen Worten: 

• Kleinkinder mit unterschiedlichem Darmbakterienprofil haben auch unterschiedliche Hirnaktivitäten, wenn sie schlafen. 
• Am ausgeprägtesten ist dieser Zusammenhang im Alter von drei Monaten, was auf eine sensible Phase hinweist.

Beobachtung der Säuglinge in ihrem natürlichen Umfeld

Die Ergebnisse stammen aus einer grossen Langzeitstudie, die in der Schweiz mit einer Kohorte von 162 Säuglingen durchgeführt wurde. 

"An dieser Feldstudie waren viele Leute beteiligt, zum Beispiel bei Familienbesuchen, weil wir den Schlaf der Kleinkinder in ihrer üblichen Umgebung – zu Hause, im Kinderwagen, im Auto – und über einen längeren Zeitraum beobachten wollten. Dieser mobile Ansatz war ein Vorteil, denn viele Schlafstudien beschränken sich jeweils auf eine Nacht im Schlaflabor", erklärt Salome Kurth.

Die Säuglinge wurden zu drei Zeitpunkten in ihrem Zuhause beobachtet: im Alter von 3, 6 und 12 Monaten. Dabei wurde zur Überwachung des Schlafs jeweils zehn Tage lang ein Bewegungssensor an ihrem Knöchel angebracht. Gleichzeitig notierten die Eltern in einem Tagebuch, wann die Kinder zu Bett gingen, schliefen, nachts erwachten, was sie assen und wann sie weinten. Ausserdem nahmen die Eltern Stuhlproben, mit denen die Forscherinnen die Darmflora auf drei Kriterien genetisch analysieren konnten: Vielfalt, Reife (das Mikrobiom verändert sich im Lebensverlauf und insbesondere in der Kindheit) und Enterotyp (vereinfachtes Profil der Darmflora). Die Eltern gaben zudem in einem Fragebogen an, wie sich das Kind in fünf Bereichen entwickelte: Kommunikation, Grobmotorik, Feinmotorik, Problemlösung und soziale Beziehungen.

Ausserdem besuchte das Team rund 30 Kinder im Alter von sechs Monaten für die Aufzeichnung ihres Schlafs mit einem Elektroenzephalogramm während der ersten Nachtstunden.

Ansatzpunkte für Therapien

"Diese Ergebnisse sind sehr interessant, weil sie zeigen, dass Schlaf und Darmflora mit der Verhaltensentwicklung von Babys zusammenhängen. 

• Da es möglich ist, Schlafprobleme mit Coachings für Eltern und die Darmbakterien durch Ernährungsumstellungen zu beeinflussen, können wir möglicherweise künftig auf diesem Weg bei Entwicklungsproblemen etwas bewirken", schliesst Kurth. 

Es ist jedoch noch zu früh für eine Verallgemeinerung der Ergebnisse. 

Ob sich diese wirksam umsetzen lassen, muss noch in klinischen Studien überprüft werden.

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Auf dem Weg zur Professur

Dieses Projekt wurde durch das SNF-Instrument Eccellenza unterstützt. Die SNSF Eccellenza Professorial Fellowships richten sich an junge Forschende mit Assistenzprofessur oder gleichwertiger Funktion, die eine permanente Professur anstreben. Mit der Leitung eines grosszügig ausgestatteten Forschungsprojekts mit eigenem Team an einer Hochschule in der Schweiz kommen sie diesem Ziel näher.

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Originalpublikation:

(*) S. Schoch, J.L. Castro-Mejia, L. Krych, B. Leng, W. Kot, M. Kohler, R. Huber, G. Rogler, L. Biedermann, J.C. Walser, D. Nielsen, S.Kurth: From Alpha Diversity to Zzz: Interactions among sleep, the brain, and gutmicrobiota in the first year of life. Progress in Neurobiology (2021).
https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2021.102208

Hirn-Wahrnehmungen in dem Herzzyklus: Systolische Phase - diastolische Phase

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wie das Herz die Wahrnehmung beeinflusst

Unser Herz und unser Gehirn kommunizieren ständig miteinander. 

• Geraten wir etwa in eine gefährliche Situation, sorgen Signale aus dem Gehirn dafür, dass der Puls steigt – und entsprechend wieder sinkt, wenn die Gefahr vorüber ist. 

• Umgekehrt sendet auch das Herz Informationen ans Gehirn und beeinflusst darüber auch unsere Wahrnehmung. 

Bislang ist jedoch unklar, wie das funktioniert. 

Forscherinnen des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig und der Berlin School of Mind and Brain haben nun zwei entscheidende Mechanismen dafür entdeckt – und wie diese zwischen einzelnen Personen variieren. 
 

• Schlägt das Herz in seinem regelmäßigen Rhythmus, zieht es sich während der sogenannten systolischen Phase zusammen und pumpt Blut in den Körper. 

• In der anschließenden diastolischen Phase fließt das Blut zurück, das Herz füllt sich wieder. 

Aus einer früheren Studie am MPI CBS weiß man:

Im Laufe dieses Zyklus verändert sich unsere Wahrnehmung.

Während der ersten Phase, der Systole, nehmen wir mit geringer Wahrscheinlichkeit einen elektrischen Reiz am Finger wahr als in der zweiten, der Diastole.

In der aktuellen Studie entdeckten nun die Wissenschaftlerinnen, was der Grund für diese veränderte Wahrnehmung ist: 

Mit dem Herzzyklus verändert sich auch die Hirnaktivität. 

• Während der ersten Zyklusphase ist ein entscheidender Teil der Hirnaktivität unterdrückt, die sogenannte P300-Komponente. 

Bei der geht man davon aus, dass sie sonst den Übergang ins Bewusstsein kennzeichnet.

Wird sie unterbunden, wird demnach die eintreffende Information nicht bewusst wahrgenommen. Das Gehirn scheint also zu erkennen, dass die durch den Puls hervorgerufenen Veränderungen im Körper nicht real als Reaktion auf eine veränderte Umgebung auftreten. Sie sind vielmehr nur eine Reaktion auf den regelmäßig wiederkehrenden Herzschlag. Dadurch stellt es sicher, dass wir uns nicht jedes Mal aufs Neue von unserem Puls stören lassen. 

Dieser Mechanismus scheint aber auch zu bewirken, dass echte äußere Reize während dieser Phase nicht wahrgenommen werden – zumindest entsprechend schwache.

Während ihrer Untersuchungen entdeckten die Forscherinnen noch einen zweiten Effekt:

Je stärker das Gehirn einer Person auf den Herzschlag reagiert, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie den äußeren Reiz wahrnimmt. 

„In dieser Zeit scheint sich die Aufmerksamkeit von Signalen, die von außen eintreffen, auf solche zu verschieben, die wir aus dem Inneren erhalten“, erklärt Esra Al, Erstautorin der Studie, die jetzt im renommierten Fachmagazin PNAS erschienen ist. 

• Eine starke Reaktion des Gehirns auf den Herzschlag bedeute demnach, dass es sich in einem Zustand befindet, in dem es sich mehr auf Informationen aus dem Körper und den Organen konzentriere. 
• Eindrücke aus der äußeren Welt blieben in dem Moment eher außen vor.

Die Ergebnisse sind auch medizinisch von Interesse.

Sie erklären nicht nur bei Gesunden den Zusammenhang von Herz- und Hirnfunktion, sondern auch bei Erkrankungen dieser Organe. 

„Das könnte erklären, warum Menschen nach Schlaganfall oft gleichzeitig am Herzen erkranken, und warum – andersherum – Menschen mit Herzerkrankungen gleichzeitig in ihren kognitiven Fähigkeiten eingeschränkt sind – obwohl die dafür zuständigen Hirnareale gar nicht direkt betroffen sind“, erklärt Studienleiter Arno Villringer.

Untersucht haben die Forscherinnen diese Zusammenhänge mithilfe von schwachen elektrischen Signalen, die sie den Studienteilnehmern über Elektroden am Finger gaben.

Parallel dazu erfassten sie die Hirnaktivitäten der Teilnehmer mithilfe von EEG und deren Herzaktivitäten mittels EKG.

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Originalpublikation:

Esra Al, Fivos Iliopoulos, Norman Forschack, Till Nierhaus, Martin Grund, Paweł Motyka, Michael Gaebler, Vadim V. Nikulin, and Arno Villringer
Heart–brain interactions shape somatosensory perception and evoked potentials
PNAS (2020) https://doi.org/10.1073/pnas.1915629117

 

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Jugendliche: Störung des Sozialverhalten: Fluchen, Zuschlagen, Stehlen, Lügen

Medizin am Abend Berlin MaAB - Fazit: Veränderte Hirnaktivität bei sozial auffälligen Teenagern

Aggressives Verhalten bei Mädchen im Fokus

Die Studie ist Teil des FemNAT-CD-Projekts, einem europaweiten Forschungsprojekt, das sich mit den Ursachen und der Therapie von regelverletzendem und aggressivem Verhalten bei Mädchen mit Störungen des Sozialverhaltens befasst.

www.femnat-cd.eu

Mädchen mit problematischem Sozialverhalten zeigen eine reduzierte Hirnaktivität und eine schwächere Vernetzung zwischen Hirnregionen, die für die Emotionsregulation relevant sind. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Krankenhausplanungen 

Die Erkenntnisse einer internationalen Studie unter Beteiligung der Universität Zürich bieten eine neurobiologische Erklärung für die Schwierigkeiten der Betroffenen, ihre Gefühle zu kontrollieren, und liefern Impulse für die Therapie. 
 
In unserer Jugend durchlaufen wir eine Vielzahl körperlicher und psychischer Veränderungen, die mit einer erhöhten Emotionalität einhergehen.

Für das soziale Funktionieren im Alltag, aber auch für das eigene körperliche und mentale Wohlbefinden ist es wichtig, diese Gefühle erkennen, verarbeiten und kontrollieren zu können. 

• Jugendlichen, die an einer Störung des Sozialverhaltens leiden, fällt dieser Prozess schwer, was zu antisozialen, oft aggressivem und klar von der Alternsnorm abweichenden Reaktionen führt: 
• zum Beispiel zu Fluchen, Zuschlagen, Stehlen oder Lügen. 

Ein internationales Team von Forschenden aus der Schweiz, Deutschland und England konnte mithilfe funktioneller Magnetresonanztomografie nachweisen, dass sich diese Schwierigkeiten auf der Verhaltensebene auch in der Hirnaktivität widerspiegeln.

Neuronale Erklärung für soziale Defizite

In ihrer Studie untersuchten die Wissenschaftler die Gehirnfunktion von knapp 60 weiblichen Teenagern zwischen 15 und 18 Jahren, die Strategien der bewussten Emotionsregulation anwendeten.

Die Hälfte der Gruppe wies eine diagnostizierte Störung des Sozialverhaltens auf, die andere Hälfte eine normale Sozialentwicklung. Bei den Mädchen mit einem problematischem Sozialverhalten zeigte sich in den präfrontalen und temporalen Hirngebieten, welche die kognitiven Kontrollprozesse steuern, weniger Aktivität.

• Zudem waren diese Bereiche weniger gut mit weiteren Hirnregionen vernetzt, die für die Emotionsverarbeitung und die kognitive Kontrolle wichtig sind.

«Unsere Resultate bieten erstmals einen neuronalen Erklärungsansatz für Emotionsregulationsschwierigkeiten von Mädchen mit auffälligem Sozialverhalten», sagt Erstautorin und UZH-Professorin Nora Raschle.

«Die unterschiedliche neuronale Aktivität in den beiden Versuchsgruppen kann auf fundamentale Differenzen bei der Gefühlsregulation hinweisen.

Sie ist möglicherweise aber auch auf eine verzögerte Hirnentwicklung bei den Versuchsteilnehmerinnen mit problematischem Sozialverhalten zurückzuführen.»

Impulse für die Therapie

In der Behandlung betroffener Jugendlicher wird meist auf mehreren Ebenen gearbeitet:

an der Emotionskontrolle ebenso wie am Erkennen, Verarbeiten und Ausdrücken von Emotionen.

«Unsere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass ein verstärkter Fokus die Emotionsregulation hilfreich sein könnte», so Raschle.

Zukünftige Studien sollen zudem die Wirksamkeit spezifischer Therapieformen unterprüfen:

«In Hinblick darauf werden wir kognitiv-verhaltensbezogene Interventionsprogramme anwenden, die auf eine bessere Emotionsregulation bei Mädchen mit problematischem Sozialverhalten abzielen», erläutert Letztautorin Christina Stadler von den Kinder- und Jugendpsychiatrischen Kliniken in Basel.

Zu untersuchen bleibt, ob männliche Teenager mit einer Störung des Sozialverhaltens ähnliche Hirnaktivitäten während der Emotionsregulation zeigen. Laut dem Forschungsteam mehren sich die Hinweise, dass die neuronalen Ausprägungen von auffälligem Sozialverhalten geschlechtsspezifisch sein könnten.

«Die meisten Studien fokussieren jedoch – anders als unsere – auf junge Männer, weshalb das bisherige neurobiologische Wissen eher auf sie zugeschnitten ist», so Raschle.

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Originalpublikation:

NM Raschle, LV Fehlbaum, WM Menks, A Martinelli, M Prätzlich, A Bernhard, K Ackermann, C Freitag, S De Brito, G Fairchild, C Stadler. Atypical dorsolateral prefrontal activity in females with conduct disorder during effortful emotion regulation.Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. 22 May 2019. DOI: 10.1016/j.bpsc.2019.05.003

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In Not reagieren....? Altruistisches Verhalten: Eye Tracking

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wenn aus Einfühlsamkeit Altruismus wird

Wie wir auf Menschen in Not reagieren, zeigt sich bereits daran, wie wir als Babys auf ängstliche Gesichter reagiert haben. 
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Das zeigt eine Studie des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und der Universität von Virginia in Charlottesville, USA. 
 
Altruistisches Verhalten wird als eine der wesentlichen Voraussetzungen für Kooperation in menschlichen Gesellschaften gesehen. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: RAUCHEN  

• Altruismus bezeichnet dabei ein soziales Verhalten gegenüber einer anderen Person, mit der wir weder verwandt sind noch in einem anderen engen sozialen Verhältnis stehen, ohne dass wir einen direkten persönlichen Nutzen oder Gegenwert erwarten. 

Dennoch variiert diese Tendenz, sich altruistisch zu verhalten, zwischen einzelnen Menschen sehr stark. Während es bei einigen besonders deutlich ausgeprägt ist, etwa bei jenen, die einem Unbekannten eine Niere spenden, scheint es bei anderen, etwa antisozialen Psychopathen, kaum vorhanden zu sein.

Bisher war wenig darüber bekannt, wann im Laufe des Lebens sich welche Tendenz herausbildet. Frühere Studien haben jedoch bereits belegt, dass Menschen, die sensitiver auf angstverzerrte Gesichter reagieren, sich gleichzeitig prosozialer verhalten – und das bereits im Vorschulalter.

Damit scheint die unterschiedliche Reaktion von Kindern auf ängstliche Gesichter eine Möglichkeit zu sein, die Vorstufen altruistischen Verhaltens zu untersuchen.

Um dieser Frage nachzugehen, nutzte ein Team des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig und der Universität von Virginia in Charlottesville, USA, das sogenannte Eye Tracking. Dabei werden die Blickbewegung der Kleinen gemessen, während sie ängstliche, fröhliche oder wütende Gesichter zu sehen bekommen.

Die Forscher beobachteten zunächst, wie Babys im Alter von sieben Monaten auf diese Gesichter reagierten.

Sieben Monate später untersuchten sie wiederum in einem Test, wie prosozial sich die Kleinen verhalten – und ob es dabei möglicherweise einen Zusammenhang mit ihrer Reaktion auf die Gesichter gibt.

Dazu ließ der Versuchsleiter einen Gegenstand vom Tisch fallen und wartete ab, ob ihm das Kleinkind zu Hilfe eilt, um ihn wieder aufzuheben.

Und tatsächlich:

• Anhand der Reaktion der Kleinen auf ängstliche Gesichter im Alter von sieben Monaten konnten die Wissenschaftler voraussagen, wie hilfsbereit sich die Kinder sieben Monate später zeigen würden. 

Und nicht nur das: Diese Unterschiede spiegelten sich sogar in ihren Hirnaktivitäten wider. Babys, die stärker auf die ängstlichen Gesichtsausdrücke reagierten und sich demzufolge einige Monate später als prosozialer herausstellten, zeigten andere Muster im sogenannten dorsolateralen präfrontalen Cortex als die weniger prosozialen. 

Diese Zusammenhänge zeigten sich wiederum nicht, wenn sie mit fröhlichen oder wütenden Gesichtern konfrontiert wurden.

“Unsere Ergebnisse offenbaren, dass sich bereits in unserer sehr frühen Entwicklung anhand unserer Reaktion auf hilfebedürftige Menschen und unserer Hirnaktivitäten erkennbar wird, wie unterschiedlich stark sich altruistisches Verhaltens bei uns später ausprägen wird“, so Tobias Grossmann, Studienleiter und Erstautor der zugrundeliegenden Studie, die aktuell im Fachmagazin PLOS Biology erschienen ist. 

„Außerdem wissen wir nun, dass unsere Reaktion auf Menschen mit Angst eine Vorstufe von altruistischem Verhalten bildet.“ 


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Prof. Dr. Tobias Grossmann
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Originalpublikation:

Grossmann T, Missana M, Krol KM (2018) The neurodevelopmental precursors of altruistic behavior in infancy. PLOS Biology 16(9): e2005281. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2005281

Prozess des willentlichen Vergessens: Tag der Deutschen Einheit

Medizin am Abend Berlin Fazit: So vergisst das Gehirn mit Absicht

Was im Gehirn passiert, wenn Menschen willentlich etwas vergessen, hat ein Team der Ruhr-Universität Bochum und des Universitätsklinikums Gießen und Marburg gemeinsam mit Kollegen aus Bonn, den Niederlanden und Großbritannien erforscht. 

Sie identifizierten zwei Hirnbereiche – den präfrontalen Kortex und den Hippocampus –, deren Aktivitätsmuster charakteristisch für den Prozess des Vergessens sind. 

Die Hirnaktivität maßen sie bei Epilepsie-Patienten, denen zur Operationsplanung Elektroden in das Gehirn implantiert worden waren. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Geburtshilfe und ökonomische Anreize 
 
Die Ergebnisse beschreiben die Forscherinnen und Forscher um Carina Oehrn und Prof. Dr. Nikolai Axmacher in der Zeitschrift Current Biology, online veröffentlicht am 6. September 2018.

„Im vergangenen Jahrhundert hat sich die Gedächtnisforschung hauptsächlich damit beschäftigt, das erfolgreiche Erinnern von Informationen zu verstehen“, sagt Nikolai Axmacher, Leiter der Bochumer Abteilung Neuropsychologie.

• „Vergessen ist jedoch essenziell für das emotionale Wohlbefinden und um sich auf eine Aufgabe konzentrieren zu können.“
  

Rhythmische Hirnaktivität und Wörtertest

Die Forscher zeichneten die Gehirnaktivität von 22 Patientinnen und Patienten auf, denen Elektroden im vorderen Teil der Großhirnrinde, dem präfrontalen Kortex, oder einer tiefer liegenden Struktur, dem Hippocampus, implantiert worden waren. Sie zeigten den Probanden eine Reihe von Wörtern, entweder mit der Bitte, sich an diese zu erinnern oder sie zu vergessen. Ein Test zeigte, dass sich die Teilnehmer tatsächlich schlechter an die zu vergessenden Wörter erinnerten als an die, die sie behalten sollten.

Bei der Analyse konzentrierten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die synchrone rhythmische Aktivität im Hippocampus und präfrontalen Kortex in bestimmten Frequenzbändern. 

• Während des aktiven Vergessens änderten sich die Oszillationen in den beiden Gehirnbereichen auf charakteristische Weise. 

• Im präfrontalen Kortex traten verstärkt Oszillationen zwischen drei und fünf Hertz auf, also im sogenannten Theta-Bereich. 

• Diese waren gekoppelt an verstärkte Schwingungen in höheren Frequenzbereichen, zwischen 6 und 18 Hertz, im Hippocampus.

Frequenz für das Vergessen

„Die Daten zeigen uns, dass die Aktivität im Hippocampus, einer wichtigen Region für das Gedächtnis, durch den präfrontalen Kortex reguliert wird“, erklärt Carina Oehrn, die die Forschungsarbeiten in Bochum begann und jetzt am Universitätsklinikum in Marburg arbeitet. 

• „Die Aktivität im Hippocampus wird nicht unterdrückt, sondern vielmehr auf eine andere Frequenz geschaltet, in der aktuell verarbeitete Informationen nicht mehr eingespeichert werden“, so die Neurowissenschaftlerin weiter.

Möglicher Therapieansatz für posttraumatische Belastungsstörung

Die Forschung zum absichtlichen Vergessen sieht das Team auch als Grundlage für mögliche neue Therapien der posttraumatischen Belastungsstörung, bei der Menschen negative emotionale Erinnerungen immer wieder wiedererleben.

„Der präfrontale Kortex, also die Hirnregion, die aktive Kontrolle auf unsere Gedächtnisprozesse ausübt, könnte zu Therapiezwecken durch eine oberflächliche magnetische oder elektrische Stimulation angeregt werden“, schildert Oehrn eine erste Idee.

„Zukünftige Studien müssen jedoch den Nutzen einer solchen Behandlung testen.“

Förderung

Die Arbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen der Sonderforschungsbereiche 874, 1280 und 1089 gefördert.

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Prof. Dr. Nikolai Axmacher
Abteilung Neuropsychologie
Institut für Kognitive Neurowissenschaft
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 22674
E-Mail: nikolai.axmacher@rub.de

Carina Oehrn
Arbeitsgruppe Clinical Systems Neuroscience
Klinik für Neurologie
Universitätsklinikum Marburg
Tel.: 06421 58 66276
E-Mail: carina.oehrn@staff.uni-marburg.de

Dr. Julia Weiler Ruhr-Universität Bochum

Dr. Barbara Kruse
Telefon: 0234/32-22133
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Originalpublikation:

Carina Oehrn, Juergen Fell, Conrad Baumann, Timm Rosburg, Eva Ludowig, Henrik Kessler, Simon Hanslmayr, Nikolai Axmacher: Direct electrophysiological evidence for prefrontal control of hippocampal processing during voluntary forgetting, in: Current Biology, 2018, DOI: 10.1016/j.cub.2018.07.042

Ängstliche Personen: Risikoverhalten Frontal Midline Theta Power

Medizin am Abend Berlin Fazit: Risikoverhalten im Gehirn ablesen

Psychologen der Uni Jena können von bestimmter Hirnaktivität auf Risikoverhalten schließen 
 

• Ängstliche Personen gehen weniger Risiken ein – an sich ist das keine überraschende Erkenntnis. 

Einem Psychologenteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es jetzt gemeinsam mit Partnern aus Würzburg und dem kanadischen Victoria allerdings gelungen, diesen Entscheidungsprozess im Gehirn sichtbar zu machen – und somit auch das Verhalten einzelner Personen vorhersagen zu können. Dafür führten sie ein Experiment durch, um das Risikoverhalten der Probanden zu messen, und beobachteten währenddessen mittels Elektroenzephalografie (EEG) deren Hirnaktivitäten. Über ihre Arbeit berichten sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Psychophysiology“.

Risikoverhalten im Gehirn ablesen Dr. Barbara Schmidt (l.) von der Universität Jena erläutert einer Probandin das Experiment. (Foto: Jan-Peter Kasper/FSU)




Die Jenaer Psychologin Dr. Barbara Schmidt bereitet eine Probandin für das Experiment vor.
(Foto: Jan-Peter Kasper/FSU)

„Im Vorfeld haben wir mit Hilfe eines Fragebogens 20 sehr ängstliche und 20 wenig ängstliche Personen ausgewählt“, erklärt Dr. Barbara Schmidt von der Universität Jena, die das Projekt geleitet hat. „Während des eigentlichen Experiments sollten die Probanden dann in mehreren Runden aus jeweils zwei verdeckten Karten eine umdrehen, wodurch sie maximal elf Cent pro Durchgang gewinnen konnten. Wichtig ist dabei, dass sie sich zwischen zwei Varianten entscheiden müssen: entweder eine risikoreiche mit Gewinnen von entweder elf oder null Cent und eine risikoarme, bei der die Testpersonen entweder fünf oder sechs Cent gewinnen konnten. Der Erwartungswert war mit 5,5 Cent immer gleich.“ Dabei wählten die ängstlicheren Probanden häufiger die sichere Paarung.

Das wichtigste Ergebnis der Studie lieferte aber ein Blick auf das EEG, das während des Versuchs aufgezeichnet wurde.

Denn während die Probanden ihre Entscheidung trafen, zeigte sich eine bestimmte Gehirnaktivität – die sogenannte Frontal Midline Theta Power – besonders erhöht.

„Frühere Forschungen hatten zwar schon herausgestellt, dass dieses Signal bei ängstlichen Menschen besonders ausgeprägt ist, aber bisher wussten wir nicht, wie sich das auf das Verhalten auswirkt“, erklärt die Jenaer Psychologin das sensationelle Ergebnis.

• „Mit unserer Untersuchung ist es uns nun gelungen darzustellen, dass die Frontal Midline Theta Power eine erhöhte kognitive Kontrolle – also ein intensiveres Abwägen – während des Entscheidungsprozesses anzeigt.“ 
• Das sei eine zentrale Erkenntnis für die Verhaltensforschung.

Vorhersage des Verhaltens möglich

Psychologen untersuchen nicht selten Korrelate im Gehirn, die ein bestimmtes psychologisches Konzept anzeigen, aber nicht immer lassen sich daraus auch Rückschlüsse auf das Verhalten eines Menschen ziehen.

„Bei unserem Ergebnis passt einfach alles sehr gut zusammen“, sagt Barbara Schmidt.

„Wir haben die psychologische Ausgangssituation, die dazu passende Hirnaktivität, die den Entscheidungsprozess abbildet, und das daraus resultierende Verhalten.

Die Verbindung zwischen Ängstlichkeit und dem damit verbundenen Verhalten ist also komplett erklärt.“

Mit diesem Wissen können die Forscher nun sogar anhand des entsprechenden EEGs vorhersagen, wie sich eine Person in bestimmten Situationen entscheiden wird.  

Erhöhte Frontal Midline Theta Power deutet auf eine risikoärmere Entscheidung hin.

Barbara Schmidt möchte diese gewonnenen Erkenntnisse nun für ihre weitere Forschung nutzen.

Ihr Spezialgebiet ist dabei die Hypnose.

Sie interessiert besonders, wie Hypnose im Gehirn wirkt. 

Auch hier untersucht sie u. a. die Hirnströme mittels EEG.

„In weiteren Studien möchte ich beispielsweise herausfinden, ob Menschen mehr Risiko eingehen, wenn man ihnen unter Hypnose vermittelt, dass sie sich sicher fühlen“, informiert sie.

„Die neuen Erkenntnisse über die Frontal Midline Theta Power werden dabei sehr hilfreich sein.“

Original-Publikation:
Barbara Schmidt, Hannah Kanis, Clay B. Holroyd, Wolfgang H. R. Miltner, Johannes Hewig (2018): Anxious Gambling: anxiety is associated with higher frontal midline theta predicting less risky decisions, Psychophysiology, doi: 10.1111/psyp.13210

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Testosteron: Safewards Models bei Frauen in Bedrohungssignalen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Testosteron hängt mit geringerer Aggression und reduzierter Amygdala-Antwort bei Frauen zusammen

Neue Ergebnisse der Lübecker Forschungsgruppe „Kognitive Neurowissenschaften“ zur Hirnaktivität bei Bedrohungssignalen 


Prof. Dr. Ulrike Krämer (Uni Lübeck)


In Diskussionen über Aggression und Gewalt wird oft davon ausgegangen, dass Testosteron zu aggressiverem Verhalten führt. 

Diese Annahme wird damit begründet, dass Männer einen höheren Testosteronspiegel haben und im Durchschnitt mehr körperliche Aggression zeigen als Frauen.

Wissenschaftliche Belege für diesen Zusammenhang sind jedoch weniger klar, und wenig ist bekannt über die Rolle von Testosteron bei aggressivem Verhalten von Frauen.

Bisher wurde auch der Einfluss von Testosteron auf Hirnregionen, die für aggressives Verhalten relevant sind, nur indirekt untersucht.

Eine neue Studie aus der Klinik für Neurologie und der Medizinischen Klinik I der Universität zu Lübeck und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, hat sich diesen Fragestellungen gewidmet. In der Arbeit, die in „Scientific Reports“ publiziert wurde, untersuchten die Forscherinnen und Forscher, wie der Testosteronspiegel von Frauen mit der Hirnaktivität auf Bedrohungssignale in einer direkten, aggressiven Interaktion zusammenhängt.

Die Hirnaktivität wurde mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gemessen.  

• Testosteron wurde aus Speichelproben mithilfe einer neuen, besonders sensitiven Methode bestimmt, die an der Universität Manchester vom Ko-Autor Brian Keevil entwickelt wurde.  

Diese Methode ermöglicht es, auch den relativ niedrigen Testosteronspiegel von Frauen verlässlich zu bestimmen.

Eine Herausforderung in der Untersuchung der neuralen Korrelate von Aggression ist es, eine möglichst realistische aggressive Interaktion zu simulieren, während Versuchspersonen im MR-Tomographen liegen. Die Gruppe von Ulrike Krämer, Letztautorin auf dem Artikel, erreichte das, indem sie das „Social Threat Aggression Paradigm“ (STAP) entwickelte. In diesem Experiment geht es um ein Reaktionszeitwettspiel zwischen zwei Personen, in dem die Gegnerin zu Beginn jedes Durchgangs die Versuchsperson entweder ärgerlich oder neutral anschaut, Strafen in Form von zunehmend lauteren aversiven Geräuschen austeilt und so die Versuchsperson erfolgreich provoziert.

• Die Ergebnisse zeigen, dass Probandinnen mit stärkerer Amygdala-Aktivität bei der Wahrnehmung des ärgerlichen Gesichtsausdrucks gegenüber der Gegnerin aggressiver wurden. 

Die Hirnregion Amygdala („Mandelkern“) ist beteiligt an dem Erleben von Emotionen und wurde in früheren Studien bereits mit Aggression in Verbindung gebracht.

Frauen mit höherem Testosteronspiegel verhielten sich insgesamt weniger aggressiv gegenüber der Gegnerin und wiesen eine geringere Aktivität der Amygdala bei dem ärgerlichen Gesichtsausdrucks der anderen Person auf.

Macià Buades-Rotger, Doktorand an der Lübecker Klinik für Neurologie und Erstautor der Studie, sagt, dass die Ergebnisse angesichts der verbreiteten Annahme, dass Testosteron Aggression begünstigt, auf den ersten Blick überraschend sein mögen. Allerdings stimmen die Ergebnisse mit anderen Studien darin überein, dass Testosteron bei Frauen einen prosozialen Effekt (Hilfsverhalten, Altruismus) haben kann.

• Die neue Studie deutet darauf hin, dass dieser Effekt mit geringerer emotionaler Reaktivität zusammenhängt. 

Diese Forschung, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit einer Sachbeihilfe gefördert wird, zeigt, wie Hormone die neurale Verarbeitung sozio-emotionaler Signale und damit soziales Verhalten beeinflussen.

Originalpublikation:
Buades-Rotger, M., Engelke, C., Beyer, F., Keevil, B.G., Brabant, G., & Krämer, U.M. (2016). Endogenous testosterone is associated with lower amygdala reactivity to angry faces and reduced aggressive behavior in healthy young women. Scientific Reports, 6:38538.

 Macià Buades-Rotger (Uni Lübeck)

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Schlafstörungen: Einladung in das Schlaflabor - Studieneinladung

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Schlafforschung: Das Bewusstsein ergründen

Was ist Bewusstsein und wo entsteht es? 

Die Beantwortung dieser Fragen gibt Wissenschaftlern seit Jahrhunderten Rätsel auf. 

Im EU-Forschungsprojekt „Luminous“ sollen Antworten gefunden werden. Auch Neurowissenschaftler des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) beteiligen sich. Sie wollen untersuchen, wie Bewusstseinszustände während verschiedener Stadien im Schlaf aussehen und wie man dieses Wissen nutzen könnte, um Hirnaktivitäten mittels nicht-invasiver Stimulationsmethoden zu modulieren. 

Davon könnten zukünftig beispielsweise Menschen mit schweren Formen von Schlafstörungen profitieren. 
 
Nachgestellte Szene im Schlaflabor: Die Hirnaktivität wird mittels EEG-Technologie analysiert.
@ IfADo
 
Rund 86 Milliarden Nervenzellen sind im menschlichen Gehirn aktiv. 

Sie verarbeiten Unmengen von Informationen und feuern dabei elektrische Impulse ab.

Verändert sich die Hirnaktivität, ist das ein Indiz für spezielle Bewusstseinsphasen. 

Während einer Ruhephase, beispielsweise im Schlaf, nimmt die Hirnaktivität generell ab.

Neurowissenschaftler des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund wollen mittels EEG-Technologie nun eine Datengrundlage zur Erforschung spezifischer Aktivitätszustände im Schlaf schaffen.

Die Studie im Dortmunder Schlaflabor ist Teil des von der EU mit 3,9 Millionen Euro geförderten Forschungsprojekts “Luminous”. Neurologen, Psychologen und Ingenieure aus Barcelona, Lüttich, Mailand, Rennes, Oxford, Tübingen und Dortmund erforschen insgesamt 42 Monate lang das menschliche Bewusstsein.

Dabei verfolgen sie unterschiedliche Ansätze: 

Während z. B. die belgischen Experten die Hirnaktivität von Komapatienten analysieren, interessieren sich die Tübinger Partner für das Bewusstsein von Föten und Menschen mit neurodegenerativen Krankheiten wie amyotropher Lateralsklerose (ALS). 

Wissenschaftlichen Input zum Thema Schlaf liefert das Forscherteam um Prof. Dr. Michael Nitsche vom IfADo.

Dafür werden vier Versuchsreihen stattfinden: Zunächst wird die Hirnaktivität von gesunden Probanden systematisch aufgezeichnet und ausgewertet. Dazu verbringen die Studienteilnehmer zwei Nächte im IfADo-Schlaflabor. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, ob und wie sie die Hirnaktivität während der Schlafphase durch nicht-invasive Stimulationsmethoden beeinflussen können.

„Bei der transkraniellen Hirnstimulation können wir mit Hilfe magnetischer oder elektrischer Felder und für den Probanden schmerzfrei Gehirnareale gezielt so stimulieren, dass ihre Aktivität verstärkt oder gehemmt wird“, erklärt Prof. Nitsche. Auf diese Weise wollen die Forscher weiterhin untersuchen, ob sie sog. Klarträume bei den Probanden auslösen können.

Klarträume: Darunter versteht man Träume, in denen sich der Schlafende bewusst ist, dass er träumt. 

Abschließend geht es um die Frage, ob sich die Schlafqualität von Menschen durch die eingesetzten Methoden verbessern lässt. „

Für diesen Zweck suchen wir u.a. nach Probanden, die an Schlafstörungen wie Narkolepsie oder psychophysiologischer Insomnie leiden“, sagt Prof. Nitsche.

Teilnahme-Bedingungen:
 
• Die Teilnehmenden sollten zwischen 18 und 50 Jahre alt und Nicht-Raucher sein, weder schwanger sein, noch stillen, keine Hinweise auf epileptische Anfälle sowie Schädelhirntrauma mit Bewusstseinsverlust in der Vorgeschichte haben.
• Teilnehmende mit einer gravierenden Erkrankung der inneren Organe, einer seelischen oder neurologischen Erkrankung mit Ausnahme der psychophysiologischen Insomnie und Narkolepsie, einer rezeptiven oder globalen Aphasie, einer Einnahme einer zentralnervös wirksamen Medikation sowie vorbekannten Hauterkrankungen können an der Studie nicht teilnehmen.
• Aufwandsentschädigung: Abhängig von der Versuchsreihe verbringen die Teilnehmenden zwei Nächte (von 22 bis 8 Uhr) im IfADo-Schlaflabor, die Aufwandsentschädigung beträgt 100 Euro.

• Wer Interesse an einer Studienteilnahme hat, kann sich hier melden:

   jain@ifado.de

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Prof. Dr. Michael Nitsche
Leiter des Forschungsbereichs „Psychologie und Neurowissenschaften“
Telefon: + 49 231 1084-301/302
E-Mail: nitsche@ifado.de
Eva Mühle Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund


Das IfADo - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund erforscht die Potenziale und Risiken moderner Arbeit auf lebens- und verhaltenswissenschaftlicher Grundlage. Aus den Ergebnissen werden Prinzipien der leistungs- und gesundheitsförderlichen Gestaltung der Arbeitswelt abgeleitet. Das IfADo hat mehr als 200 Mitarbeiter/innen aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 88 selbstständige Einrichtungen umfasst. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.400 Personen, darunter 9.300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,73 Milliarden Euro.

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Weitere Informationen:

http://www.ifado.de/neurowissenschaft/neuromodulation/
http://www.ifado.de/blog/2016/12/05/schlafforschung-am-ifado-das-bewusstsein-erg...

Einladung zur Studie: Sturzpräventation-Multitasking für Senioren von 65 bis 80 Jahre

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Multitasking und Aufmerksamkeitstraining zur Sturzprävention

Senioren im Alter von 65 bis 80 Jahren gesucht. 
 

• Studien an der Universität Hamburg haben gezeigt, dass ältere Menschen besonders dann sturzgefährdet sind, wenn in Alltagssituationen mehrere Dinge gleichzeitig geschehen und sie ihre Aufmerksamkeit auf mehrere Aufgaben verteilen müssen (Multi-Tasking-Situationen). 

• Die Forschungsgruppe um Prof. Dr. Klaus Mattes und Dr. Bettina Wollesen vom Institut für Bewegungswissenschaft hat deshalb ein 12-wöchiges Balancetraining entwickelt, in dem gezielt solche Multi-Tasking-Situationen herbeigeführt und unter Anleitung gemeistert werden.

Die Forschungsgruppe hat bereits in einer 2015 veröffentlichten Studie die positiven Effekte eines von ihnen entwickelten Gleichgewichtstrainings auf die Gangstabilität bei älteren Menschen nachgewiesen:

• Das Fußabrollverhalten verbessert sich, die Schritte sind weniger breit und die Schrittlänge wird größer – alles Anzeichen eines sichereren Ganges.

In der Zeit von September 2016 bis Januar 2017 soll nun eine weitere, größer angelegte Studie erfolgen. 

Diesmal soll zudem untersucht werden, ob sich durch das 12-wöchige Training die Aufmerksamkeitsleistung generell und unter Multi-Tasking-Bedingungen im Besonderen verändert.

Hierfür kommt ein neues, nicht invasives Bildgebungsverfahren zur Anwendung, das die Hirnaktivität im präfrontalen Cortex misst: die sogenannte Nah-Infrarot-Hämoenzephalographie (NIR HEG). 

Dabei wird mit einer Art Stirnbrille die Durchblutung des Stirnhirns gemessen.

Für die Studie werden 100 bis 120 gesunde Seniorinnen und Senioren im Alter von 65 bis 80 Jahren gesucht. Sie werden ab Oktober über 12 Wochen einmal pro Woche eine Stunde lang in kleinen Gruppen mit kompetenter Anleitung trainieren und so ihr Gleichgewicht schulen. Vor dem Trainingsprogramm finden Eingangstests und nach dem Training Ausgangstests statt, die mit dem Team des Instituts vereinbart werden.

Eine Informationsveranstaltung zu den Teilnahmebedingungen und Terminen findet statt

am 6. September 2016 um 15.30 Uhr im Hörsaal der Mollerstraße 10.

Anmeldung und Informationen telefonisch Montag und Mittwoch, 14-16 Uhr unter 040 42838-9340

oder per E-Mail unter: johannes.roennfeldt@uni-hamburg.de oder laura.bischoff@uni-hamburg.de

In den ersten sechs Wochen des Trainings werden Alltagssituationen simuliert und trainiert, die besonders häufig zu Stürzen führen wie z. B. zügiges Gehen, Hindernisse umgehen, Seitschritte oder Geschwindigkeits- und Richtungswechsel.

In den letzten sechs Wochen werden die Bewegungsaufgaben immer komplexer. Dabei werden Methoden zur Aufgaben-Priorisierung und des schnellen Aufmerksamkeitswechsels zwischen den Aufgaben (Task-Switching) erlernt.

Etwa ein Drittel der über 65-Jährigen stürzt mindestens einmal pro Jahr. 

Rund 10 Prozent dieser Stürze führen zu Verletzungen und im schlimmsten Fall zu Pflegebedürftigkeit. 

Auch wenn es zu keinen ernsthaften Verletzungen kommt, reduzieren ältere Menschen – aus Angst erneut zu stürzen – ihre Alltagsbewegungen, verlieren dadurch Kraft und Beweglichkeit und erhöhen somit das Risiko weiterer Stürze.

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Dr. Bettina Wollesen/ Laura Bischoff/ Johannes Rönnfeldt
Institut für Bewegungswissenschaft
Tel.: +49 40 42838-9340
E-Mail: bettina.wollesen@uni-hamburg.de
E-Mail: laura.bischoff@uni-hamburg.de
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Birgit Kruse Universität Hamburg
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360° TOP-Thema: Neglect - räumliche Wahrnehmungsstörung

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Heilungsverlauf nach Schlaganfall früh vorhersagbar

Welche Patienten nach einem Schlaganfall langfristig besonders viel Unterstützung benötigen, konnten Forscherinnen und Forscher des Universitätsklinikums Freiburg jetzt bereits in den ersten Tagen nach dem Schlaganfall ermitteln. Mit Hilfe bildgebender Verfahren untersuchten sie die Hirnaktivität bei 34 Patienten mit rechtsseitig schwerem Schlaganfall. Dabei zeigte sich: Je aktiver die Zellen im rechten Aufmerksamkeitszentrum des Gehirns waren, desto besser war auch die langfristige Gesamterholung. Zudem erholten sich Patienten besonders gut von einer als Neglect bezeichneten räumlichen Wahrnehmungsstörung, wenn links das Areal besonders aktiv war, das rechts geschädigt wurde. 
 Ein Schlaganfall führt häufig zu einer räumlichen Wahrnehmungsstörung. Diese fällt wesentlich schwächer aus, wenn die Kommunikation zwischen linker und rechter Gehirnhälfte intensiv ist. Universitätsklinikum Freiburg

• Patienten mit Neglect verhalten sich so, als hätte eine Seite des Raumes oder des eigenen Körpers aufgehört zu existieren.  

Die Mitte Februar im Fachmagazin Annals of Neurology veröffentlichten Ergebnisse könnten zukünftig helfen, Patienten mit schlechter Heilungsprognose früh zu identifizieren und durch besonders intensive Rehabilitations-Maßnahmen zu unterstützen.

„Wir haben in der Analyse der Hirnaktivität zwei wesentliche Parameter gefunden, mit denen wir den Heilungsverlauf bei Schlaganfall-Patienten sehr gut vorhersagen können“, sagt Prof. Dr. Cornelius Weiller, Ärztlicher Direktor der Klinik für Neurologie und Neurophyisologie des Universitätsklinikums Freiburg.

„Ich rechne damit, dass wir in drei bis vier Jahren ein zuverlässiges Prognosewerkzeug für den klinischen Alltag haben werden“, so Prof. Weiller weiter.

• Bislang war eine frühzeitige Prognose nur durch sekundäre Parameter wie Alter, Gesundheitszustand und Größe der betroffenen Gehirnregion möglich. 

• Die Freiburger Forscher untersuchten Schlaganfall-Patienten mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) zwei bis drei Tage, acht bis zehn Tage und vier bis sechs Monate nach dem Schlaganfall.

• Überraschend war, dass sich eine hohe Aktivität der linken Hirnhälfte positiv auf die Erholung vom Neglect auswirkte.

Bisher wurde vermutet, dass ein Ungleichgewicht in der Aktivität der Hirnhälften den Zustand der Patienten verschlechtert.

„Unsere Ergebnisse widerlegen die Hypothese der konkurrierenden Gehirnhälften als Ursache für das Auftreten von Neglect und sprechen eher für eine gegenseitige Unterstützung.

Insbesondere wenn die Hirnschäden sehr groß sind, ist eine frühere Verschaltung zwischen betroffener und gesunder Gehirnhälfte wichtig, damit sich der Patient bereits in den ersten Wochen nach dem Schlaganfall gut erholt“, sagt die Erstautorin der Publikation Dr. Roza Umarova, Fachärztin und zum Zeitpunkt der Studie Arbeitsgruppenleiterin an der Klinik für Neurologie und Neurophysiologie des Universitätsklinikums Freiburg.

Ob eine therapeutische Stimulation des Gehirns von außen bei der Rehabilitation förderlich sein kann und welches Hirnareal dafür infrage käme, sollen weitere Untersuchungen zeigen.

Titel der Original-Arbeit: Predictors and signatures of recovery from neglect in acute stroke

DOI: 10.1002/ana.24614

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Dr. Roza Umarova
Fachärztin
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Johannes Faber
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Benjamin Waschow Universitätsklinikum Freiburg

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26873402 Link zur Publikation

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TOP - Einladung: Lesestudie-Leseentwicklung für Kinder im Alter von 5 bis 6 Jahren http://www.lexi-studie.de

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Kinder im Alter von 5 bis 6 Jahren für kostenfreie Lesestudie der Freien Universität Berlin gesucht

Für eine Studie zur Leseentwicklung bei Kindern suchen Psychologen und Neurowissenschaftler der Freien Universität Kinder im Vorschulalter aus Berlin und Umgebung. Untersucht werden in der Studie – über einen Zeitraum von 15 Monaten - die Zusammenhänge zwischen Vererbung, Hirnaktivität und der Entstehung von Lese-und Rechtschreibschwächen. Ziel der Forscherinnen und Forscher ist es, ein möglichst präzises Instrument zur Frühdiagnostik für jene Kinder entwickeln, die aufgrund familiärer Veranlagung gefährdet sind, eine Leseschwäche zu entwickeln. 
 

• Das Projekt bietet Eltern kostenfrei die Möglichkeit, die Leseentwicklung ihres Kindes nachzuvollziehen. 

• Teilnehmende Familien erhalten nach jeder Sitzung eine Aufwandsentschädigung in Form von Fahrgelderstattung und altersgerechten Geschenken für die Kinder. 

An dem Projekt beteiligt sind außerdem die Universitäten Lübeck, Salzburg und Aix-Marseille sowie das Max-Planck-Institut für Bildungsforschung. Koordiniert wird es vom Arbeitsbereich für Allgemeine und Neurokognitive Psychologie der Freien Universität und gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Im Verlauf der für die Teilnehmer kostenfreien Studie erhalten alle Kinder gegen Ende des ersten Schuljahres eine vollständige Lese- und Intelligenzdiagnostik.

Sollten Verzögerungen in der Entwicklung der Lesefähigkeit festgestellt werden, können Eltern auf dieser Basis bereits früh geeignete Maßnahmen zur Förderung des Kindes treffen. Für eine Teilnahme ist es unerheblich, ob in der Kindesfamilie bereits eine Leseschwäche vorliegt oder nicht.

Im Rahmen der Studie werden verschiedene moderne und etablierte Verfahren aus der Entwicklungspsychologie und den Neurowissenschaften eingesetzt, etwa die Magnetresonanztomografie (MRT). In den Vorgängerprojekten hat sich gezeigt, dass durch eine Studienteilnahme das kindliche Interesse an der Wissenschaft geweckt wird und die kleinen Forscher sich mit viel Freude beteiligen.

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Prof. Dr. Arthur Jacobs, Arbeitsbereich Allgemeine und Neurokognitive Psychologie der Freien Universität Berlin und hauptverantwortlicher Projektleiter, steht für Interviews zum Thema Leseentwicklung bei Kindern zur Verfügung.

Dr. Nina Diezemann Freie Universität Berlin

Kontakt Studienteilnahme:

Projektteam Lexi-Studie, Freie Universität Berlin, Telefon: 030 / 838 58051, E-Mail: kontakt@lexi-studie.de

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

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Behandlungsmöglichkeiten von schmerzreichen Gelenk- und Knochenerkrankungen

Medizin am Abend Fazit: Arthritis: Zusammenwirken von Gehirn und Immunsystem

Wissenschaftler aus Jena, Erlangen, Nürnberg und Berlin erforschen bessere Behandlungsmöglichkeiten für chronisch schmerzende Knochen- und Gelenkerkrankungen. Sie untersuchen dabei, wie dass Gehirn die Immunprozesse beeinflusst, die die krankhaften Veränderungen in den Gelenken bewirken, und wie das Immunsystem zur Entstehung der Schmerzen beiträgt. Ziel ist es, die Wechselwirkungen zwischen nerven- und Immunsystem besser zu verstehen und therapeutisch nutzbar zu machen. Der Förderbescheid für den Verbund „Neuroimmunologie und Schmerz“ wurde heute (27.4.2015) von Stefan Müller, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, übergeben. 



 Die Wissenschaftlerin Dr. Sylvia Müller bearbeitet im Durchflusszytometrielabor eine immunologische Fragestellung des Verbundes. Foto: Michael Szabo, UKJ
 
Europaweiten Studien zufolge leidet etwa jeder fünfte Erwachsene an chronischen Schmerzen, meist im Rücken oder den Gelenken. Neben der individuellen Belastung für die Betroffenen stellt das ein enormes gesundheitsökonomisches Problem dar. Ein jetzt gestarteter Verbund von Immunologen, Schmerzforschern, Orthopäden und Rheumatologen verfolgt mit einem translationalen Ansatz das Ziel, die Behandlung solcher chronischer Schmerzen zu verbessern.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert den auf vier Jahre angelegten Forschungsverbund mit insgesamt 3,8 Millionen Euro. „Wir unterstützen den Aufbau interdisziplinärer Forschungsverbünde zu Erkrankungen des Bewegungsapparats. Ziel der Verbünde ist es, gemeinsam Behandlungsmethoden und Präventionsansätze zu verbessern. Entscheidend ist, dass die Forschungsergebnisse rasch in der Patientenversorgung ankommen“, sagte der Parlamentarische Staatssekretär im BMBF, Stefan Müller, heute (27.4.2015) bei der Übergabe des Förderbescheides in Jena.



 Stefan Müller (li.) überreichte den Förderbescheid an den Verbundkoordinator Prof. Dr. Hans-Georg Schaible. Foto: Michael Szabo, UKJ


„Bei schmerzreichen Gelenk- und Knochenerkrankungen wie Arthritis und Rheuma, aber auch bei Osteoporose beeinflusst das Nervensystem das Krankheits- und Entzündungsgeschehen. Die Krankheitsprozesse und das Immunsystem haben wiederum langfristig einen prägenden Einfluss auf Schmerzempfinden und Schmerzgedächtnis“, erklärt Prof. Dr. Hans-Georg Schaible, Neurophysiologe am Universitätsklinikum Jena, der den Verbund koordiniert. „Diese Wechselwirkung von Nerven- und Immunsystem wollen wir besser verstehen und auf Ansatzpunkte für die bessere Behandlung der chronischen Schmerzen untersuchen.“

Ein Teilprojekt in Erlangen erfasst beispielsweise die schmerzbedingte Hirnaktivität bei chronischer Arthritis mittels Magnetresonanzbildgebung. Die Wissenschaftler wollen dabei herausfinden, ob sich diese Schmerzaktivität im Gehirn ändert, wenn Entzündungsbotenstoffe blockiert werden. Eventuell lassen sich durch die Neutralisation dieser Zytokine sogar Veränderungen der Hirnstruktur, die durch den chronischen Arthritisschmerz eingetreten sind, rückgängig machen.

Ob und wie schnell sich die Hirnaktivität bei der medikamentösen Neutralisation der Entzündungsstoffe ändert, erlaubt möglicherweise auch eine Voraussage darüber, ob sich so der ansonsten in den betroffenen Gelenken fortschreitende Krankheitsprozess langfristig aufhalten lässt.

Der Projektteil der Immunologen am Uniklinikum Jena beschäftigt sich mit den Mechanismen der Arthritis, insbesondere mit der Steuerung von Fibroblasten und Osteoklasten durch das autonome Nervensystem. Diese Zellen sind maßgeblich an der fortschreitenden Gelenkerstörung beteiligt. „Wir wissen, dass die Aktivität von Lymphozyten und Makrophagen als wichtigen Zellen des Immunsystems vom autonomen Nervensystem moduliert werden. Noch ist unbekannt, ob das bei nsynovialen Fibroblaste und Osteoklasten auch der Fall ist“, beschreibt Prof. Dr. Thomas Kamradt seinen Ansatz. „Von der gezielten Beeinflussung der neuronalen Prozesse und der Kombination mit Wirkstoffen gegen die Entzündung und gegen den Gewebeabbau versprechen wir uns eine bessere Behandlung der Arthritis.“

Weitere Teilprojekte untersuchen zum Beispiel die Rolle des peripheren Nervensystems bei der Heilung von Knochenbrüchen, die typisch sind für Osteoporose, oder, wie das körpereigene Opioidsystem bei Arthritis reguliert wird. Zum Verbund gehört auch eine klinische Studie, die an der Charitè durchgeführt wird.

Darin wollen die Berliner Rheumatologen testen, ob Entzündungsgrad und Schmerzen bei Arthritispatienten durch eine Gabe von Morphin direkt in das betroffene Gelenk gelindert werden können.

Das Forschungsprogramm der Wissenschaftler baut auf den Ergebnissen früherer gemeinsamer Kooperationen auf und zielt auf die Überführung im Labor gewonnener Erkenntnisse in klinische Projekte. „Wir arbeiten daraufhin, dass die Wechselwirkungen von Nerven- und Immunsystem bei muskoloskelettalen Erkrankungen größeren Eingang in umfassende klinische Studien finden“, so Professor Schaible.


Medizin am Abend DirektKontakt:

Prof. Dr. Hans-Georg Schaible
Institut für Physiologie I,
Universitätsklinikum Jena
Tel.: 03641-938810
E-Mail: Hans-Georg.Schaible[at]med.uni-jena.de

Dr. Uta von der Gönna Universitätsklinikum Jena