Forschung
Die Forschungsarbeit der Sektion Neuropsychologie lässt sich in folgende Bereiche unterteilen:
Auditorische transkranielle Elektrostimulation
Im Rahmen eines von der DFG (SFB-TRR31, Förderperiode TPA9, 2009 – 2017, DFG- Sachmittel,
Förderperiode 2018 – 2022) und
dem CBBS Magdeburg (CBBS Science-Campus 2018-2020, CBBS LSA-Fellow 2020-2022) geförderten
Projektes
untersuchen wir die
Möglichkeiten der systematischen Modulation der individuellen neuronalen Reaktivität und der
damit
einhergehenden
auditorischen Wahrnehmung (Zaehle et al., 2010; Heimrath et al., 2016, 2020; Rufener et al.,
2017,
2020a,b; Ruhnau et
al., 2020). Darüber hinaus analysieren wir die Möglichkeiten der Modulation der menschlichen
auditorischen Wahrnehmung
durch transkranielle Elektrostimulationsmethoden (TES) zur potentiellen Behandlung
neuropsychiatrischer
Entwicklungsstörungen. Wir konnten in diesem Projekt bisher zeigen, dass TES die neuronale
Erregbarkeit des
auditorischen Kortex und in der Konsequenz, akustische Wahrnehmungsprozesse direkt beeinflussen
kann. Daher untersuchen
wir aktuell gezielt die individuellen Parameter einer optimierten auditorischen TES an gesunden
Probanden sowie das
Potential der TES als therapeutisches Instrument für die begleitende Behandlung bei Dyslexie
(Rufener et al., 2019,
2021).
Klinisches Potential der transkraniellen Elektrostimulation
Neben der Anwendung der TES bei Dyslexie, untersuchen wir das therapeutische Potential der TES
zur
Verbesserung der
Aufmerksamkeitsleistungen bei Patienten die an einer ADHS leiden (Breitling et al., 2016, 2019,
2021), sowie im Rahmen
der symptomatischen Fatigue Behandlung bei Patienten mit Multipler Sklerose (Fiene et al., 2018,
Linnhoff et al., 2019).
In einem durch die Gemeinnützige Hertie-Stiftung gefördertes Projekt (Förderperiode 2018 – 2021)
untersuchen wir aktuell die
klinische Anwendung einer repetitiven TES zur Behandlung des Fatigue-Syndroms bei Multipler
Sklerose.
Neurophysiologische Grundlagen der transkraniellen aurikulären Vagusnervstimulation
Im Rahmen eines durch die Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten
Verbundprojektes (CBBS-NeuroNetwork, Förderperiode 2019 – 2022) untersuchen wir die
neurophysiologischen Grundlagen
und den potentiellen
therapeutischen Einsatz der transkutane Vagusnervstimulation (taVNS) (Rufener et al., 2018;
Keute et
al., 2018a,b, 2019a,b,c).
Physiologische und kognitive Auswirkungen der Tiefen Hirnstimulation
Im Rahmen eines durch die DFG (SFB-779, TPA02, Förderperiode 2012 – 2019), sowie durch den
Europäischen Struktur- und
Investitionsfonds (ESF) im Programm “Sachsen-Anhalt WISSENSCHAFT Internationalisierung” (ABINEP
2018
- 2022) geförderten
Projekt gehen wir gezielt der Frage nach, welche Auswirkungen die Tiefe Hirnstimulation (THS)
des
Nucleus accumbens
(Nacc) und des Nucleus subthalamicus (STN) bei der Behandlung von Zwangs- und Suchterkrankungen,
sowie die THS des STN
bei der Behandlung der Parkinson Erkrankung auf Prozesse der Handlungssteuerung und
Belohnungsverarbeitung hat. Im
Rahmen dieses Projektes werden sowohl elektrophysiologische Signale direkt von den stimulierten
subkortikalen Strukturen
im Menschen (Zaehle et al., 2013; Dürschmid et al., 2015; Sweeney-Reed et al., 2014, 2015;
Staudigl et al., 2012; Bauch et al., 2018), als auch die Auswirkungen einer chronischen THS auf das
emotionale (Wagenbreth et
al., 2016, 2019) und kognitive Verhalten der Patienten (Wagenbreth et al., 2015; Fischer et al.,
2015; Zaehle et al.,
2017, Panther et al., 2019) analysiert.
Closed-loop TES
Außerdem steht die Untersuchung der Grundlagen, der Auswirkungen auf den menschlichen Kortex, sowie
die methodische
Weiterentwicklung der TES im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeit der Sektion Neuropsychologie.
Dabei
konzentrieren wir uns
auf die methodische Evaluation der Anwendung und die damit untrennbar verbundene
Individualisierung
der
Stimulationsparameter sowie die individualisierte Echtzeitkontrolle durch neuronale Feedback
Systeme
(closed-loop).
Transkranielle Elektrostimulation mittels Temporal Interference (TI)
Im Rahmen eines durch die Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten
Verbundprojektes (CBBS-NeuroNetwork, Förderperiode 2019 – 2022) untersuchen wir die Wirksamkeit
einer
neueren Form der Elektrostimulation. Transkranielle Elektrostimulation mittels Temporal Interference
hat das Potential tiefere Hirnstrukturen nicht-invasiv zu stimulieren. Wir arbeiten eng mit
Neurobiologen und Computeringenieuren am Leibniz-Institut für
Neurobiologie sowie der Otto-von-Guericke-Universität zusammen.
Wir nutzen sowohl Verhaltensmaße, Software-Modellierung, bildgebende Verfahren, als auch
Elektrophysiologie als Evaluierungstechniken.