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Werkstatt

Hirnprotektion

In dieser Werkstatt identifizieren wir Mechanismen, die das Gehirn, genauer gesagt die Physiologie der neurokognitiven Schaltkreise, vor extrazerebraler Organdysfunktion, metabolischer Dysregulation oder iatrogenen Ereignissen schützen. Wir wollen die Mechanismen verstehen, die das Gedächtnis und die räumliche Navigation nach Operationen und Chemotherapie beeinträchtigen, und den Einfluss von präklinischen Tau- und Amyloid-Plaques als Anfälligkeitsfaktoren bestimmen. Darüber hinaus werden wir die Rolle der Vaskularisierung des Hippocampus, der trainingsinduzierten Perfusion und des Volumens als Reservefaktoren aufdecken.

WIE ORGANSTÖRUNGEN DIE KOGNITION BEEINTRÄCHTIGEN KÖNNEN

ANFÄLLIGKEITEN VERSTEHEN

Innerhalb dieser Werkstatt konzentrieren wir uns auf postoperative und chemotherapiebedingte Beeinträchtigungen des Gedächtnisses und der räumlichen Navigation. Sie berücksichtigt die erhöhte Anfälligkeit neurokognitiver Schaltkreise für Funktionsstörungen aufgrund von präklinischer Tau- und Amyloid-Pathologie. Eine zentrale Hypothese ist, dass ein Ungleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung sowie die Aktivierung des körpereigenen Stressreaktionsweges (vermittelt durch das Corticotropin-Releasing-Hormon) zusammenwirken und eine Dysfunktion des Hippocampus-Netzwerks verursachen. Darüber hinaus gibt es eine breite Palette weiterer schädlicher Mechanismen, die Funktionsstörungen verursachen. Dazu zählen unter anderem Veränderungen der extrazellulären Proteolyse und der perineuronalen Netze, Synapsenverlust, Schäden durch Anästhetika, vaskuläre Dysfunktion, gestörte „Abfallbeseitigung“ und Neuroinflammation. Zusammengefasst wird dieser Arbeitsbereich (i) Mechanismen der Dysfunktion und Anfälligkeit neurokognitiver Schaltkreise aufgrund von Operationen und Chemotherapie aufdecken, (ii) Reservemechanismen identifizieren und Beweise für deren Rolle bei der Prävention liefern, sowie (iii) zwei Proof-of-Concept-Studien für postoperative kognitive Dysfunktion initiieren, um langfristig den Schutz des Gehirns aufrechterhalten zu können.

Einbußen der geistigen Leistungsfähigkeit nach operativen Eingriffen, wie z.B. einer Hüftprothese, können gravierende Schicksalsschläge sein. Aber sie können auf der Ebene von Schaltkreisen im Gehirn biologisch und medizinisch verstanden werden. Durch dieses Verständnis wollen wir Therapien entwickeln die operative Eingriffe in Zukunft sicherer für unser Gehirn machen.

Prof. Dr. Emrah Düzel

Postoperative Kognitive Dysfunktion

Die Postoperative Kognitive Dysfunktion (POCD) beschreibt eine mögliche Einschränkung der kognitiven Leistungsfähigkeit nach einer Operation unter Anästhesie, die sowohl die Gedächtnisleistung als auch Lern- und Konzentrationsfähigkeit betreffen kann. Postoperative kognitive Dysfunktion ist ein ernstes Gesundheitsproblem im Alter. Auf Basis des demografischen Wandels, in dessen Folge sich die Bevölkerungsstruktur in den letzten Jahrzehnten sta...

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Einschränkung synaptischer Plastizität bei postoperativer kognitiver Dysfunktion

Die postoperative kognitive Dysfunktion (POCD) ist ein ernstes Gesundheitsproblem. Zu den klinischen Aspekten dieses Zustands gibt es eine umfangreiche Literatur. In krassem Gegensatz dazu destabilisiert eine geringe Amyloidbelastung in Verbindung mit der körperlichen Stressreaktion nach einer Operation und der Aktivierung von CRF-exprimierenden Projektionsneuronen aus dem Hypothalamus die Stacheln - vor allem im Hippocampus - wahrscheinlich d...

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Die Rolle von beta-2-Mikroglobulin (B2M) in der Chemotheraphie-induzierten kogniti...

Die kognitive Beeinträchtigung ist eine häufige Nebenwirkung von Chemotherapie, die bis zu 75% der behandelten Krebspatient*innen betrifft. Symptome beinhalten vermindertes Kurzzeitgedächtnis, Wortfindungsprobleme, eingeschränkte Aufmerksamkeitsspanne und Schwierigkeiten mit Konzentration und Multitasking. Während sich die Symptome bei den meisten Patient*innen innerhalb eines Jahres bessern, erleben 10-20% langfristige Auswirkungen. Trotz der...

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Grenzüberschreitende Wissenschaft

Unsere
Werkstätten

Das übergeordnete Ziel unseres Forschungsclusters ist es, kognitive Beeinträchtigungen zu verstehen, zu behandeln und zu verhindern. Daher haben wir vier strategisch und thematisch verwandte Arbeitsbereiche entworfen, die zusammen vielfältige Aspekte der kognitiven Vitalität abdecken.

Unsere Arbeitsbereiche stehen für innovative Kooperationsstrukturen auf den Prinzipien neurokognitiver Schaltkreisforschung und Konvergenz. Darin vereinen wir die Bereiche kognitive Neurowissenschaften, klinische Medizin und Ingenieurwesen/Informatik, was zur Erforschung grundlegender Mechanismen und deren Umsetzung in klinische Anwendungen und Technologie führt.

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Otto-von-Guericke-Universität
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