Notger Müller
Neuroprotektion
Prof. Dr. Notger Müller
Gruppenleiter
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

notger.mueller@dzne.de
 +49 391 67-24517

Forschungsschwerpunkte

Neue Forschungsergebnisse weisen immer stärker darauf hin, dass eine wirksame Therapie einer Demenzerkrankung möglichst frühzeitig einsetzen sollte, nämlich bevor bereits viele Nervenzellen abgestorben (Neurodegeneration) und der Betroffene deutliche klinische Symptome aufweist. Für solch eine frühzeitige Diagnose fehlen heute allerdings noch eindeutige Biomarker, die als Indikatoren für eine drohende Demenz dienen könnten. Unsere Arbeitsgruppe konzentriert sich daher auf die Suche nach solchen Markern. Dabei kommen u.a. neue Verhaltenstests und moderne bildgebende Verfahren wie das 7 Tesla-Hochfeld-Kernspintomogramm (MRT) zum Einsatz.

Ein zweiter Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe liegt in der Entwicklung von prophylaktischen Therapieansätzen wie z.B. ein kombiniertes Gedächtnis- und Bewegungstraining. Wir wissen, dass ein solches Training die Anzeichen einer Demenz zumindest verzögern kann. Dazu untersuchten wir bei Probanden mit leichter kognitiver Störung, welchen Effekt ein 12-wöchiges kombiniertes kognitives und physisches Training auf die Gehirnleistung hat. Dabei wurden Verbesserungen der Gedächtnisleistung und gleichzeitig eine Zunahme des Hippocampusvolumens (für die Merkfähigkeit entscheidende Hirnstruktur) und der funktionellen Plastizität des Gehirns mittels MRT nachgewiesen.

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    Zusätzlich werden wir die Durchblutung der Gefäße (Perfusions-MRT) und die Veränderung biologischer Marker (Nervenwachstumsfaktoren) testen. Ziel der Studien ist es, herauszufinden, wie ein Training aufgebaut werden muss – ist für eine Kompensation der Störungen ein Ausdauertraining oder ein Koordinationstraining besser geeignet? Muss dies mit einem kognitiven Training kombiniert werden und soll dieses eher auf Verbesserung der gestörten Funktionen oder auf eine Kompensation durch andere Funktionen ausgerichtet sein. Wie wichtig ist die soziale Komponente eines solchen Trainings?

    Störungen kognitiver Prozesse verstehen zu können setzt ein Verständnis der normalen Funktion voraus. Deshalb ist ein dritter Schwerpunkt unserer AG die Erforschung von Aufmerksamkeits- und Arbeitsgedächtnisprozessen beim Gesunden. Wir wollen die Hypothese überprüfen, wonach die individuelle Kapazität des Arbeitsgedächtnisses stark mit der Fähigkeit korreliert, mittels selektiver Aufmerksamkeit irrelevante Information ausblenden zu können. Hierzu werden behaviorale und neurophysiologische Marker der Selektionsfähigkeit (N2pc aus EEG/MEG, Modulation der fMRT-Antwort im visuellen Kortex) in Beziehung gesetzt zur individuellen Kapazität des Arbeitsgedächtnisses und dessen neurophysiologischen Korrelaten (contralateral delay activity im EEG/MEG, parietale Aktivierung im fMRT).

    Neben Gesunden werden Patienten, die cholinerge bzw. dopaminerge Defizite (beginnende Alzheimer- bzw. Parkinsonerkrankung) aufweisen, von denen man annimmt, dass sie sich unterschiedlich auf die Aufmerksamkeitsselektion und die Gedächtnisspeicherung auswirken, getestet. Bereits untersucht haben wir Patienten mit umschriebener Hirnschädigung nach Schlaganfall und konnten damit zeigen, welche Hirnstrukturen für Aufmerksamkeitsfilterung und die Arbeitsgedächtnisspeicherung entscheidend sind. Weiterhin wird untersucht, inwieweit Polymorphismen der für das cholinerge bzw. dopaminerge System kodierenden Gene und die strukturelle Integrität des cholinergen basalen Vorderhirns bzw. des dopaminergen Mittelhirns die individuelle Selektions- bzw. Merkleistung beeinflussen und wie durch Gabe von Medikamenten, die die Neurotransmitterkonzentrationen spezifisch erhöhen, diese Leistungen selektiv verbessert werden können.

    Kooperationspartner der Arbeitsgruppe:

    • Prof. Dr. Stefan Pollmann, Institut für Psychologie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
    • Dr. Dr. Bernhard Baier, Klinik und Poliklinik für Neurologie - Johannes Gutenberg-Universität Mainz
    • Prof.  Dr. Jens-Max Hopf, Klinik für Neurologie, Medizinische Fakultät der Universität Magdeburg
    • PD Dr. phil. Tino Zähle, Klinik für Neurologie, Medizinische Fakultät der Universität Magdeburg
    • Prof. Dr. Anita Hökelmann, Bereich Sportwissenschaft, Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg
    • Prof. Dr. med. Marianne Dieterich, Neurologische Klinik und Poliklinik, Ludwig-Maximilians-Universität, München
    • Dr. Ander Ramos Murguialday, Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie, Universitätsklinikum Tübingen
    • Prof. Dr. Agnes Flöel, Klinik für Neurologie, Universitätsmedizin Greifswald
    • Prof. Yael Netz, Zinman College for Physical Education and Sport Sciences at the Wingate Institute, Israel
    • Prof. Dr. med. Stefanie Schreiber, Klinik für Neurologie, Medizinische Fakultät der Universität Magdeburg

    Schlüsselpublikationen

    Schmicker M, Menze I, Koch D, Rumpf U, Müller P, Pelzer L, Müller NG. Decision-making deficits in elderly can be alleviated by attention training. J. Clin. Med. 2019 Jul 29; 8:1131. doi: 10.3390/jcm8081131
    Müller NG, Riemer M, Brandt L, Wolbers T. Repetitive transcranial magnetic stimulation reveals a causal role of the human precuneus in spatial updating. Scientific Reports. 2018 Jul 04; 8 doi: 10.1038/s41598-018-28487-7
    Müller P, Rehfeld K, Schmicker M, Hökelmann A, Dordevic M, Lessmann V, Brigadski T, Kaufmann J, Müller NG. Evolution of neuroplasticity in response to physical activity in old age: The case for dancing. Front Aging Neurosci. 2017 Mar 13; 9 doi: 10.3389/fnagi.2017.00056
    Dordevic M, Müller-Foti A, Müller P, Schmicker M, Kaufmann J, Müller NG. Optimal Cut-Off Value for Locus Coeruleus-to-Pons Intensity Ratio as Clinical Biomarker for Alzheimer´s Disease: A Pilot Study. Journal of Alzheimer´s Disease Reports. 2017 Nov 13; 1:159-167. doi: 10.3233/ADR-170021
    Schmicker M, Schwefel M, Vellage AK, Müller NG. Training of attentional filtering, but not of memory storage, enhances working memory efficiency by strengthening the neuronal gatekeeper network. J Cogn Neurosci. 2015 Dec 31; 28:636-42. doi: 10.1162/jocn_a_00922

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