Klinische Neurophysiologie und Gedächtnis
Prof. Dr. Emrah Düzel
Standortsprecher und
Leiter der Klinischen Forschung
am Standort Magdeburg
Direktor des Instituts für kognitive Neurologie und Demenzforschung (IkND) am Univeritätsklinikum Magdeburg; Gruppenleiter am Institute of Cognitive Neuroscience, University College London (UCL)
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

emrah.duezel@dzne.de
 +49 391 67250-51

Forschungsschwerpunkte

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.

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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.

Schlüsselpublikationen

Matthew J. Betts, Arturo Cardenas-Blanco, Martin Kanowski, Frank Jessen, Emrah Düzel. In vivo MRI assessment of the human locus coeruleus along its rostrocaudal extent in young and older adults. NeuroImage. 2017 Nov. 30; 163:150-159. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.09.042
Emrah Duzel, Henriette Van Praag, Michael Sendtner. Can physical exercise in old age improve memory and hippocampal function?. Brain. 2016 Feb. 29; 139:662-673. doi: 10.1093/brain/awv407
Maass A, Berron D, Libby LA, Ranganath C, Duzel E. Functional subregions of the human entorhinal cortex. Elife. 2015 Jan. 01; 4 doi: 10.7554/eLife.06426
Anne Maass, Hartmut Schütze, Oliver Speck, Andrew Yonelinas, Claus Tempelmann, Hans-Jochen Heinze, David Berron, Arturo Cardenas-Blanco, Kay H. Brodersen, Klaas Enno Stephan, Emrah Düzel. Laminar activity in the hippocampus and entorhinal cortex related to novelty and episodic encoding. Nature Communications. 2014 Dec. 31; 5 doi: 10.1038/ncomms6547
Chowdhury R, Guitart-Masip M, Bunzeck N, Dolan RJ, Duzel E. Dopamine modulates episodic memory persistence in old age. J Neurosci. 2012 Jan. 01; 32:14193-204. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1278-12.2012

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