Prof. Dr. Emrah Düzel

Standortsprecher
Prof. Dr. Düzel ist Direktor des Instituts für kognitive Neurologie und Demenzforschung (IkND) am Univeritätsklinikum Magdeburg und Leiter der Arbeitsgruppe "Klinische Neurophysiologie und Gedächntis" am Institute of Cognitive Neuroscience, University College London

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

emrah.duezel(at)dzne.de
+49 (0) 391 / 67250-51
+49 (0) 391 / 67250-60
 @DuzelLab

Curriculum Vitae

Emrah Düzel erhielt seinen Abschluss in Medizin an der Universität Bonn 1993 und schloss dort seine Doktorarbeit an der Klinik für Epileptologie ab. Im Rahmen von Stipendien forschte er über der Elektrophysiologie des menschlichen Gedächtnisses an der University of California, Davis, und dem Rotman Research Institute in Toronto und schloss seine Ausbildung zum Facharzt der Neurologie 2001 in Magdeburg ab. Seit 2005 ist er am Institute of Cognitive Neuroscience des University College London (UCL). Dort ist er seit 2008 Professor für kognitive Neurowissenschaften. Darüber hinaus ist Emrah Düzel Leiter des Instituts für Kognitive Neurologie und Demenzforschung an der Universität Magdeburg und ist Ehrenmitglied des UCL Wellcome Trust Centre for Neuroimaging. Er forscht auf der Ebene des gesamten Organismus über die neuromodulatorischen und elektrophysiologischen Mechanismen des Hippokampus-abhängigen Gedächtnisses bei jungen und älteren Erwachsenen und Patienten mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen.

Am DZNE in Magdeburg koordiniert er Plastizitäts-verwandte Interventionsstudien.

Publikationen

Dopamine Modulates Episodic Memory Persistence in Old Age.

Chowdhury R, Guitart-Masip M, Bunzeck N, Dolan RJ, Düzel E. J Neurosci. 2012 Oct 10;32(41):14193-14204.

Decoding oscillatory representations and mechanisms in memory.

Jafarpour A, Horner AJ, Fuentemilla L, Penny WD, Duzel E. Neuropsychologia. 2012 May 4. pii: S0028-3932(12)00153-4. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.04.002. [Epub ahead of print]

Spatial navigation training protects the hippocampus against age-related changes during early and late adulthood.

M. Lövdén, S. Schaefer, H. Noack, NC Bodammer, S. Kühn, HJ Heinze, E. Düzel, L. Bäckman, U. Lindenberger, Neurobiol Aging. 2012 Mar;33(3):620.e9-620.e22. Epub 2011 Apr 16.

Movement-related theta rhythm in humans: coordinating self-directed hippocampal learning.

Kaplan R, Doeller CF, Barnes GR, Litvak V, Düzel E, Bandettini PA, Burgess N. PLoS Biol. 2012 Feb;10(2):e1001267. Epub 2012 Feb 28.

Cortical thickness changes following spatial navigation training in adulthood and aging.

E Wenger, S Schaefer, H Noack, S Kühn, J Mårtensson, HJ Heinze, E Düzel, L Bäckman, U Lindenberger, M Lövdén; Neuroimage. 2011 Nov 12. [Epub ahead of print]

A neoHebbian framework for episodic memory; role of dopamine-dependent late LTP

J Lisman, AA Grace, E Duzel; Trends Neurosci. 2011 Oct;34(10):536-47. Epub 2011 Aug 17.

Novelty increases the mesolimbic functional connectivity of the substantia nigra/ventral tegmental area (SN/VTA) during reward anticipation: Evidence from high-resolution fMRI.

RM Krebs, D Heipertz, H Schuetze, E Duzel, NeuroImage 2011, Jun 24, [Article in Press].

Hippocampal Theta-Phase Modulation of Replay Correlates with Configural-Relational Short-Term Memory Performance

Poch C, Fuentemilla L, Barnes GR, Düzel E, J Neurosci. 2011 May 11;31(19):7038-7042.

A common mechanism for adaptive scaling of reward and novelty.

N Bunzeck, P Dayan, RJ Dolan, E Duzel; Hum Brain Mapp. 2010 Sep.

Contextual novelty changes reward representations in the striatum.

Guitart-Masip, M., Bunzeck, N., Stephan, K.E., Dolan, R.J. & Duzel, E., J Neurosci 30, 1721-6 (2010).

Theta-coupled periodic replay in working memory.

Fuentemilla, L., Penny, W.D., Cashdollar, N., Bunzeck, N. & Duzel, E., Curr Biol 20, 606-12 (2010).

Basal forebrain integrity and cognitive memory profile in healthy aging.

Duzel, S., Munte, T.F., Lindenberger, U., Bunzeck, N., Schutze, H., Heinze, H.J. & Duzel, E., Brain Res 1308, 124-36 (2010).

Functional phenotyping of successful aging in long-term memory: Preserved performance in the absence of neural compensation.

Duzel, E., Schutze, H., Yonelinas, A.P. & Heinze, H.J., Hippocampus (2010).

Brain oscillations and memory.

Duzel, E., Penny, W.D. & Burgess, N, Curr Opin Neurobiol 20, 143-9 (2010).

NOvelty-related motivation of anticipation and exploration by dopamine (NOMAD): implications for healthy aging.

Duzel, E., Bunzeck, N., Guitart-Masip, M. & Duzel, S, Neurosci Biobehav Rev 34, 660-9 (2010).

Hippocampus-dependent and -independent theta-networks of active maintenance.

N Cashdollar, U Malecki, FJ Rugg-Gunn, JS Duncan, N Lavie, E Duzel; Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Dec 1;106(48):20493-8. Epub 2009 Nov 16.

Personality traits are differentially associated with patterns of reward and novelty processing in the human substantia nigra/ventral tegmental area.

Krebs, R.M., Schott, B.H. & Duzel, E, Biol Psychiatry 65, 103-10 (2009).

Medial temporal theta state before an event predicts episodic encoding success in humans.

Guderian, S., Schott, B.H., Richardson-Klavehn, A. & Duzel, E, Proc Natl Acad Sci U S A 106, 5365-70 (2009).

Functional imaging of the human dopaminergic midbrain.

Duzel, E., Bunzeck, N., Guitart-Masip, M., Wittmann, B., Schott, B.H. & Tobler, P.N., Trends Neurosci 32, 321-8 (2009).

Reward motivation accelerates the onset of neural novelty signals in humans to 85 milliseconds.

Bunzeck, N., Doeller, C.F., Fuentemilla, L., Dolan, R.J. & Duzel, E, Curr Biol 19, 1294-300 (2009).

Ageing and early-stage Parkinson's disease affect separable neural mechanisms of mesolimbic reward processing.

Schott, B.H., Niehaus, L., Wittmann, B.C., Schutze, H., Seidenbecher, C.I., Heinze, H.J. & Duzel, E, Brain 130, 2412-24 (2007).

Mesolimbic novelty processing in older adults.

Bunzeck, N., Schutze, H., Stallforth, S., Kaufmann, J., Duzel, S., Heinze, H.J. & Duzel, E, Cereb Cortex 17, 2940-8 (2007).

Absolute coding of stimulus novelty in the human substantia nigra/VTA.

Bunzeck, N. & Duzel, E, Neuron 51, 369-79 (2006).

Reward-related FMRI activation of dopaminergic midbrain is associated with enhanced hippocampus-dependent long-term memory formation.

Wittmann, B.C., Schott, B.H., Guderian, S., Frey, J.U., Heinze, H.J. & Duzel, E, Neuron 45, 459-67 (2005).


Forschungsschwerpunkte

Abbildung: Aktivierung der Substantia Nigra durch Neuheit (Umweltphotographien). Gemessen durch funktionelle Kernspintomographie im 7 Tesla hochfeldscanner der OvG Univ. Magdeburg.
Abbildung: Aktivierung der Substantia Nigra durch Neuheit (Umweltphotographien). Gemessen durch funktionelle Kernspintomographie im 7 Tesla hochfeldscanner der OvG Univ. Magdeburg.Zum Vergrößern bitte auf die Lupe klicken.

Gedächtnisprobleme sind ein Frühsymptom der Alzheimer-Krankheit, kommen aber häufig auch bei gesunden älteren Menschen vor. Experimentelle und klinische Daten zeigen, dass kognitives und physisches Training Gedächtnisfunktionen gesunder älterer Menschen, auch möglicherweise im Frühstadium der Alzheimer-Krankheit, verbessern können. Allerdings wurden die spezifischen Voraussetzungen, neurobiologischen Wirkmechanismen und klinischer Bedingungen einer Therapie durch kognitives und physisches Training noch nicht systematisch untersucht.

In einem Großprojekt wollen wir Lernparadigmen entwickeln, die Gedächtnisareale im Gehirn (Hippocampus und angrenzende neokortikale Regionen) durch kognitive Interventionen und Training stimulieren und auf diese Weise Plastizität erzeugen. Dieses Projekt beinhaltet eine intensive Schulung von 400 Teilnehmern über einen Zeitraum von vier Monaten und anschließend eine intermittierende Fortsetzung über 2 Jahre. Die Teilnehmer werden auf einem Laufband gehen, während sie durch eine Virtual Reality-Umgebung navigieren. Das Ziel der Intervention ist es die Progression von gesundem Altern über MCI (‚minimal cognitive impairment‘, ein Übergangsstadium) bis hin zur Demenz durch die Induktion von Plastizität in Gedächtnisarealen (Hippocampus und dem umliegenden Kortex) zu verlangsamen. Darüber hinaus, wollen wir herausfinden wie die Wirkung dieses Trainings durch präklinische Störungen des Erinnerungsvermögens beeinträchtigt wird und welche Rolle die Integrität der dopaminergen und cholinergen neuromodulatorischen Systeme dabei spielt.

Dopamin reguliert die Motivationsaspekte des explorativen Verhaltens als Reaktion auf Neuheit. Es regelt auch die Langzeitplastizität des Hippocampus für neue Informationen. Daher vermuten wir, dass eine altersbedingte Degeneration von dopaminergen Regionen des Mittelhirns (Substantia Nigra / ventrales Tegmentum; SN / VTA) die Wirksamkeit von kognitiven Interventionen und Training einschränken wird.

Einige weitere Projekte, an denen wir arbeiten:

  • Mithilfe der MRT untersuchen wir die Beziehung zwischen der funktionellen und strukturellen SN / VTA Integrität und der Gedächtniskonsolidierung im Hippocampus bei gesunden älteren Probanden, Patienten mit MCI und mit Alzheimer.
  • Wir untersuchen wie Neuheit, Ungewissheit und Belohnung das Verhalten bei gesunden Erwachsenen anregt und nutzen dazu Methoden der funktionellen Bildgebung.
  • Identifikation der altersbedingten funktionellen und strukturellen Veränderungen in Unterbereichen des Hippocampus mithilfe der Hochfeld-MRT (7 Tesla).

Die Homepage des Kooperationspartners finden sie hier.