F02 – Fokusgruppe Neuroimaging und Genetik
Nikolai Axmacher, Dagmar Timmann-Braun, Robert Kumsta
Im ersten Förderjahr werden fMRT-Datensätze ausgewertet, die im Rahmen der FOR 1581 erhoben worden sind, einschließlich der für das Kleinhirn optimierten Normalisierung. Im ersten Förderjahr erfolgt weiterhin die Homogenisierung der geplanten Resting State fMRT und DTI Aufnahmen an den drei 3T MRT-Geräten in Essen und Bochum. Ab dem zweiten Förderjahr erfolgt die geplante Meta-Analyse von im Rahmen des SFB 1280 erhobenen MRT Datensätzen mit Fokus auf Konnektivitätsanalysen im Extinktionsnetzwerk. State-of-the-art- Analyseverfahren für strukturelle und funktionelle Konnektivitätsanalysen sowie optimierte Normalisierungsprotokolle des Kleinhirns werden über den gesamten Förderzeitraum für Teilprojekte zugänglich gemacht.
Hypothesen des Projekts F02:
- Funktionelle und strukturelle Konnektivität des Extinktionsnetzwerks ermöglicht die Vorhersage interindividueller Unterschiede in der Wirksamkeit des Extinktionslernens über Paradigmen hinweg.
- Extinktion von appetitivem und aversivem Lernen beruht auf teilweise unterschiedlichen funktionalen und strukturellen Konnektivitätsmustern.
- Das Kleinhirn zeigt eine ausgeprägte funktionelle und strukturelle Konnektivität mit anderen Bereichen des Extinkionsnetzwerks. Konnektivitätsmuster verschiedener cerebellarer Subregionen spielen spezifische Rollen für verschiedene Aspekte von Extinktion.
- Funktionelle und strukturelle Konnektivität des Extinktionsnetzwerks ist bei Patienten mit gestörter Extinktion systematisch verändert.
Nikolai Axmacher
Projektleiter A02, A03, F02Ruhr-Universität Bochum
Dagmar Timmann-Braun
Projektleiterin A05, F02Universität Duisburg-Essen
Robert Kumsta
Projektleiter F02Universität Luxemburg
Tamás Spisák
Projekleiter F02 (Assoziiert)Predictive NeuroImaging Lab
Carlos A. Gomes
Postdoc F02Ruhr-Universität Bochum
Robert Englert
Doktorand F02Universität Duisburg-Essen
Javier Schneider Penate
Doktorand F02Ruhr-Universität Bochum
10 projektrelevante Publikationen
Bierbrauer A, Kunz L, Gomes CA, Luhmann M, Deuker L, Getzmann S, Wascher E, Gajewski PD, Hengstler JG, Fernandez-Alvarez M, Atienza M, Cammisuli DM, Bonatti F, Pruneti C, Percesepe A, Bellaali Y, Hanseeuw B, Strange BA, Cantero JL, Axmacher N (2020) Unmasking selective path integration deficits in Alzheimer’s disease risk carriers. Sci Adv. 6(35): eaba1394.
Dieckmann L, Cole S, Kumsta R (2020) Stress genomics revisited: gene co-expression analysis identifies molecular signatures associated with childhood adversity. Transl Psychiatry. 10(1): 34.
Ernst TM, Thürling M, Müller S, Kahl F, Maderwald S, Schlamann M, Boele H-J, Koekkoek SKE, Diedrichsen J, Zeeuw CI de, Ladd ME, Timmann D (2017) Modulation of 7 T fMRI Signal in the Cerebellar Cortex and Nuclei During Acquisition, Extinction, and Reacquisition of Conditioned Eyeblink Responses. Hum Brain Mapp. 38(8): 3957–3974.
Ernst TM, Brol AE, Gratz M, Ritter C, Bingel U, Schlamann M, Maderwald S, Quick HH, Merz CJ, Timmann D (2019) The cerebellum is involved in processing of predictions and prediction errors in a fear conditioning paradigm. ELife. 8.
Gomes CA, Steiner KM, Ludolph N, Spisák T, Ernst TM, Mueller O, Göricke SL, Labrenz F, Ilg W, Axmacher N, Timmann D. Resection of cerebellar tumours causes widespread and functionally relevant white mat-ter impairments. Hum Brain Mapp (accepted).
Kumsta R (2019) The role of epigenetics for understanding mental health difficulties and its implications for psychotherapy research. Psychol Psychother. 92(2): 190–207.
Kunz L, Schröder TN, Lee H, Montag C, Lachmann B, Sariyska R, Reuter M, Stirnberg R, Stöcker T, Messing-Floeter PC, Fell J, Doeller CF, Axmacher N (2015) Reduced grid-cell-like representations in adults at genetic risk for Alzheimer’s disease. Science. 350(6259): 430–433.
Lee H, Stirnberg R, Wu S, Wang X, Stöcker T, Jung S, Montag C, Axmacher N (2020) Genetic Alzheimer’s Disease Risk Affects the Neural Mechanisms of Pattern Separation in Hippocampal Subfields. Curr Biol. 30(21): 4201-4212.e3
Sicorello M, Dieckmann L, Moser D, Lux V, Luhmann M, Schlotz W, Kumsta R (2020) Oxytocin and the stress buffering effect of social company: a genetic study in daily life. Soc Cogn Affect Neurosci. 15(3): 293–301.
Thürling M, Kahl F, Maderwald S, Stefanescu RM, Schlamann M, Boele H-J, Zeeuw CI de, Diedrichsen J, Ladd ME, Koekkoek SKE, Timmann D (2015) Cerebellar cortex and cerebellar nuclei are concomitantly activated during eyeblink conditioning: a 7T fMRI study in humans. J Neurosci. 35(3): 1228–1239.