Combinatorial NeuroImaging Core Facility

Das Combinatorial NeuroImaging (CNI) Gerätezentrum am Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg vereinigt ein breites Spektrum an Bildgebungstechnologien für nicht-invasive Human-Bildgebung, translationales Kleintier-Imaging und hochauflösende Licht- und Elektronenmikroskopie.

Unser Ziel ist es, als Forschungsinfrastruktur und Dialogplattform interne und externe Nutzer bestmöglich wissenschaftlich zu betreuen und sie mit hoher Effizienz und Expertise bei ihren Forschungsvorhaben zu unterstützen.

Der wissenschaftliche Anspruch des CNI liegt in der Kombination der verschiedenen Technologien, um ganzheitliche Ansätze insbesondere in der Lern- und Gedächtnisforschung zu befördern und von der molekularen bis zur systemischen Ebene zu einem umfassenden Verständnis dieser Prozesse zu kommen. Diesen integrativen Ansatz bezeichnen wir als „Combinatorial NeuroImaging“.

Forschungsunterstützung

  • Mikroskopie

    In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die klassische Mikroskopie von einer an der Beobachtung statischer Mikrostrukturen interessierten Disziplin zu einem Werkzeug der molekularen Zellbiologie entwickelt. Ambitioniertes Ziel ist es, physiologisch relevante molekulare Ereignisse auf zellulärer und subzellulärer Ebene zu analysieren.

    Dabei werden in Verbindung mit modernen molekularbiologischen Methoden zunehmend innovative Mikroskopieverfahren eingesetzt, die einen umfassenden Einblick in die Organisation und Dynamik von einzelnen Molekülen und Molekülkomplexen in lebenden Zellen, Geweben und ganzen Organismen erlauben.‭

    Die Core Facility Combinatorial NeuroImaging bietet Anwendern die Möglichkeit, modernste Mikroskope zu nutzen, die ein breites Spektrum der kürzlich neuentwickelten Methoden abdecken. Neben einem Transmissionselektronenmikroskop und verschiedenen Epifluoreszenzmikroskopen, stehen konfokale, hochauflösende und zeitauflösende Lichtmikroskope zur Verfügung. Darüber hinaus werden professionelle Softwarelösungen für die Bildanalyse genutzt.‭


    Hochauflösende Mikroskopie

    Inverses Leica TCS STED-SP8 3X

    Stimulated emission depletion microscopy

     

    • hochauflösendes Mehrkanal-STED in 3D
    • Mehrkanal-Konfokalmikroskopie
    • Live-Cell-Imaging
    • Tile-Scan-Imaging

    Inverses Leica TCS STED-SP5

    Stimulated emission depletion microscopy

     

    • hochauflösendes 2-Kanal STED
    • Multi-Photon-Imaging
    • Konfokalmikroskopie
    • Live-Cell-Imaging

     

    TEM LEO 912

    Transmissionselektronenmikroskopie

     

    • hochauflösende Ultrastrukturbildgebung
    • Elementanalyse
    • Elektronenenergieverlustspektren

     


    Konfokalmikroskopie

    Aufrechtes Leica TCS SP5

     

    • Mehrkanal-Konfokalmikroskopie
    • Live-Cell-Imaging

    In-vivo 2-Photonen-Mikroskopie

     

    • funktionelles Imaging der neuronalen Aktivität mittels In-vivo-Zwei-Photonen Mikroskopie
    • In-vivo-Imaging von Mäusen auf einem Laufband
    • zusätzliche Aufzeichnung von Verhaltens- und physiologischen Metadaten


    Lichtblattmikroskopie

    Leica SP8-Digital LightSheet Microscope

     

    • schnelles subzelluläres Imaging, live und fixiert
    • Multikanal-3D-FLIM-Imaging

    LaVision Biotec Ultramicroscope II

     

    • schnelles 3D-Mehrkanal-Imaging von großen Präparaten (Gehirne, Embryos, Larven)
    • sowohl Live-Imaging als auch fixierte und geklärte Präparate (Brechungsindices von 1.33 bis 1.56)


    Zeitauflösende Mikroskopie

    FLIM

    Fluorescence-lifetime imaging microscopy

     

    • Nachweis von Proteininteraktionen


    Analysesoftware

    Für die Bildverarbeitung und -analyse werden im LIN folgende Softwarepakete genutzt:

    • Huygens Professional
      kommerzielle Dekonvolierungs- und Bildanalysesoftware
    • Imaris
      kommerzielle dreidimensionale Bildanalysesoftware
    • Arivis Vision 4D + InViewR
      kommerzielle dreidimensionale Bildanalysesoftware + virtuelle Realität
    • ImageJ / Fiji
      Open-Source-Bildanalysesoftware
  • Kleintierbildgebung

    Die Tierbildgebung stellt ein entscheidendes Bindeglied zwischen Mikroskopie und Human-Bildgebung dar. Mit den verfügbaren Bildgebungstechniken (MRT, SPECT/CT, PET) sind systemische Untersuchungen, wie am Menschen möglich. Darüber hinaus bietet sich aber im Tierversuch die Möglichkeit der Kombination mit invasiven Verfahren in-vivo. So erlaubt die ‚molekulare Bildgebung‘ Rückschlüsse über physiologische Prozesse auf molekularer Ebene. Hinsichtlich der mechanistischen Aufklärung neuronaler Prozesse ist die Kombination mit pharmakologischen und elektrophysiologischen Methoden besonders aufschlussreich.

    Die Combinatorial NeuroImaging Core Facility bietet Anwendern Zugang zu Kleintierbildgebungs-Labors mit einem 9,4 Tesla Kernspintomographen, einem SPECT/CT System und einem PET Scanner. Die Labore bieten die Option der sequentiellen Kombination der verschiedenen Modalitäten am selben Tier.


    PET und SPECT/CT

    Das Kleintier-In-vivo-Radionuklid-Bildgebungslabor ist ausgerüstet mit einem Philips Mosaic-PET-Scanner und einem NanoSPECT/CT-Scanner (Bioscan/Mediso). PET und SPECT ermöglichen die Visualisierung der Biodistribution radioaktiv markierter Substanzen. Mit dem SPECT-System am CNI sind isotrope räumliche Auflösungen von unter 500 µm erreichbar. Klassische Einsatzgebiete dieser Verfahren sind die Bildgebung von Hirnstoffwechsel und Hirnaktivität, von Neurotransmittersystemen und Rezeptorverteilungen sowie die Untersuchung neurodegenerativer und neuroinflammatorischer Prozesse.


    9,4 Tesla Kleintier-Magnetresonanztomograph

    Seit Kurzem hat das LIN einen Hochfeld-Magnetresonanztomographen (Bruker BioSpec 94/20 UHF). Dieses Gerät ist mit einer Kryospule zur hochauflösenden Bildgebung mit exzellentem Signal-zu-Rausch-Verhältnis und mit einer Vielzahl anderer RF-Spulen ausgestattet, die sich zur Kombination magnetresonanztomographischer Untersuchungen (Anatomie, funktionelle Bildgebung, Spektroskopie, Diffusions- und Perfusionsbildgebung) mit optogenetischen, elektrophysiologischen, pharmakologischen u.ä. Versuchsansätzen an Nagetieren eignen.

  • Humanbildgebung

    Die neurowissenschaftliche Forschung an Menschen ist aus ethischen Gründen im Wesentlichen auf nicht-invasive Methoden beschränkt. Durch stetige Innovationen in der Bildgebungstechnologie und in der Bildanalyse werden jedoch immer detailliertere Einblicke in das menschliche Gehirn möglich.

    Hauptziel technologischer Entwicklungen ist es, immer höhere räumliche und zeitliche Auflösungen zu erzielen und durch die gleichzeitige Kombination von fMRT mit EEG sowie Systemen zur Aufzeichnung von Psychophysiologie und Verhalten möglichst umfangreiche Erkenntnisse über die neuronalen Prozesse im Gehirn zu gewinnen. Die Core Facility Combinatorial NeuroImaging bietet Anwendern offenen Zugang zu folgenden Laboren:


    7 Tesla Kernspintomograph

    Das Leibniz-Institut für Neurobiologie betreibt Europas ersten 7 Tesla Kernspintomographen (MRT) für Untersuchungen am Menschen. Das System wurde 2004 in einem eigens dafür errichteten Gebäude in direkter Nachbarschaft zum Hauptgebäude installiert.

    Das stärkere Magnetfeld führt im Vergleich zum 3 Tesla MRT zu einem gut doppelt so starken Signal (bzw. Signal-Rausch-Verhältnis). Dieses erhöhte Signal kann genutzt werden, um die räumliche Auflösung um den gleichen Faktor zu erhöhen. Damit können kleinere Strukturen des Gehirns sowohl anatomisch als auch funktionell untersucht werden. Das stärkere Signal kann aber auch verwendet werden, um die notwendige Messzeit einer Untersuchung zu verkürzen, was insbesondere für Lernstudien von Vorteil ist. Ausführliche Informationen zur technischen Ausstattung am Scanner finden Sie unter MRI-WIKI. Wenn Sie unser MRT-Labor nutzen, beachten Sie bitte auch unsere Laborordnung.


    3 Tesla Kernspintomograph

    Das aus Mitteln des Landes Sachsen-Anhalt sowie dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanzierte Philips 3T Achieva dStream wurde im November 2013 in Betrieb genommen. Im Gegensatz zum 7 T-Scanner, mit dem vor allem einzelne Hirnregionen sehr genau sichtbar gemacht werden können, eignet sich der 3 T-Scanner insbesondere für Ganzkopf-fMRT (2 mm isotrope Auflösung) sowie anatomische Aufnahmen. Am 3T-Scanner stehen zahlreiche Zusatzsysteme zur synchronen Erfassung von Atmung, Puls, Hautleitfähigkeit, Mimik, Pupillengröße, Eye-Tracking und Tastendruckdynamik sowie ein 64-Kanal-EEG mit Carbon-Wire-Loop-Technologie zur Verfügung. Ausführliche Informationen zur technischen Ausstattung am Scanner finden Sie unter MRI-WIKI. Wenn Sie unser MRT-Labor nutzen, beachten Sie bitte auch unsere Laborordnung.


    Elektroenzephalographie

    Mittels Elektroenzephalographie (EEG) lässt sich die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn anhand der von ihnen erzeugten Ströme elektrisch geladener Teilchen (u.a. Natrium und Kalium) mit einer sehr hohen zeitlichen Auflösung von ca. einer Millisekunde erfassen. Dabei wird die durch den Stromfluss erzeugte Verteilung des elektrischen Potentials auf der Kopfoberfläche mittels spezieller Elektroden gemessen. In unserem Labor stehen hierfür mehrere EEG-Systeme, darunter ein aktives 128-Kanal-System, zur Verfügung.

    Darüber hinaus können EEG-Messungen auch mit multiplen peripheren physiologischen Mess- und Stimulationsmethoden kombiniert werden. Multikanal-Elektromyographie, d.h. die Messung von elektrischer Muskel-Aktivität, Hautwiderstandsmessung, Atembewegungserfassung und Elektrokardiographie werden zur Erfassung emotionaler Zustände herangezogen; ebenso können Augenbewegungen sowie otoakustische Emissionen erfasst werden. Eine direkte Modulation der Gehirnaktivität ist durch transkraniale Elektrostimulation möglich.

  • Projektanmeldung

    Projektanmeldung

    Ablauf

    Für die Durchführung einer Studie an den Geräten des CNI ist die vorliegende Studienanmeldung auszufüllen. Das Formular wird anschließend als PDF zum Download/Drucken angeboten. Bitte lassen Sie uns das unterschriebene Formular per Post (CNI, Brenneckestr. 6, 39118 Magdeburg), Fax (0391/626392589) oder persönlich zukommen.

    Nach interner Evaluierung der Studienanmeldung gemäß den in der Nutzerordnung angegebenen Kriterien erhalten Sie eine Rückmeldung, ob die Studie durchgeführt werden kann, wer Ihr(e) Ansprechpartner sind und wann das Projekt beginnen kann.

    Nutzerordnung

    Grundlage für die Arbeit des CNI ist unsere Nutzerordnung.

    Änderungen laufender Studien

    Eine erneute Studienanmeldung ist erforderlich, wenn

    • die Messzeit um mehr als 10 % der veranschlagten Messzeit über- oder unterschritten wird,

    • sich die Finanzierung der Messzeit ändert, insbesondere bei Überschreitungen,

    • eine neue Fragestellung bearbeitet werden soll,

    • es Änderungen bei den Projektverantwortlichen gibt.

     

    Studie anmelden

Forschungsschwerpunkte

  • Stoffwechselaktivität auf Zell- und Systemebene

    Neuronale sowie gliale Aktivität und Metabolismus sind eng miteinander verbunden. Mit zunehmender Aktivität nehmen die Ionenbewegungen über Mitochondrien- und Zellmembranen sowie der Glukose- und Sauerstoffverbrauch zu. Veränderungen im neuronalen und glialen Stoffwechsel lösen Veränderungen im lokalen Blutfluss aus.

    Innerhalb des CNI verwenden wir verschiedene makroskopische, mesoskopische und mikroskopische Imaging-Techniken zur Darstellung des neuronalen und zerebralen Metabolismus, um Muster neuronaler Aktivität aufzudecken, die mit Lern- und Gedächtnisprozessen sowie neurodegenerativen Erkrankungen verbunden sind.

    Um den Zusammenhang zwischen neuronaler Aktivität und Stoffwechselzustand zu untersuchen, beobachten wir:

    • Veränderungen der Durchblutung, des Glukoseverbrauchs und des Sauerstoffmetabolismus mit SPECT, PET und fMRI
    • Veränderungen des Kaliumumsatzes mittels SPECT-Bildgebung und histochemischem Nachweis des K+-Sonden-Thalliums (Tl+)
    • die Intensität und Fluoreszenzlebensdauer von intrinsischen Coenzymen (z.B. NADH und FAD) in lebenden neuronalen Zellkulturen
    • Ca2+-Imaging und pH-Änderungen

     

    Metabolic Imaging auf zellulärer Ebene (Weber, Zuschratter)

    Die zelluläre Energieerzeugung in Form von ATP hängt von der Elektronentransportkette innerhalb der Mitochondrien ab. In einem ersten Schritt dieser komplexen Kette wird NADH, das intrinsisch fluoresziert (z. B. 355 nm, em. 460 nm), zum nicht fluoreszierenden NAD+ oxidiert. Die Messung der Fluoreszenzlebensdauer von NADH liefert Informationen über die Mikroumgebung des Coenzyms, da unterschiedliche zelluläre Bedingungen das Verhältnis zwischen gebundenem und ungebundenem NADH verändern. Da freies NADH im Vergleich zu proteingebundenem NADH eine wesentlich kürzere Fluoreszenzlebensdauer aufweist, kann FLIM verwendet werden, um verschiedene Stoffwechselzustände einer Zelle wie Hunger, Sauerstoffmangel oder höhere Aktivität (z.B. bei zellulärem Stress oder Entzündungen) zu unterscheiden.

    Mit der hochempfindlichen LINCam (im Single-Photon Counting Modus) untersuchen wir die komplexe Beziehung zwischen Energiestoffwechsel und elektrischer Aktivität neuronaler Zellkulturen. Dazu beobachten wir die Autofluoreszenz von NAD(P)H und FAD über Stunden unter extrem geringen Beleuchtungsverhältnissen in Kombination mit elektrischer Stimulation oder Aufnahme der elektrischen Aktivität über Multi-Elektrodenarrays. Nach der Burst-Aktivität zeigt der Energieverbrauch von Neuronen eine vorübergehende Verringerung der NADH-Fluoreszenzintensität sowie eine Erhöhung der Fluoreszenzlebensdauer, was darauf hinweist, dass hauptsächlich freies NADH des Zytoplasmas zum nicht fluoreszierenden NAD+ oxidiert wird, während protein- bzw. enzymgebundenes NADH persistiert.

    Da NADH in fast allen Zellen als intrinsischer, nicht-invasiver Fluoreszenzmarker fungiert, der die Erforschung der Stoffwechseldynamik lebender Zellen ermöglicht, besteht ein großes Interesse daran, das Redoxpaar NAD+ / NADH und die Fluoreszenzlebensdauereigenschaften von NADH nicht nur für die Erforschung des Energieumsatzes in Bezug auf die neuronale Aktivität zu nutzen, sondern auch für die medizinische Diagnostik (z.B. Neuroinflammation). Daher werden wir in Zukunft auf Basis der LINCam weitere empfindliche Werkzeuge zur Analyse des Zusammenhangs zwischen Energieversorgung und zellulärem Verhalten entwickeln.

    Abbildung: Die Aufnahme der NAD(P)H- und FAD-Fluoreszenz in neuronalen Zellkulturen zeigt Änderungen der Fluoreszenzintensität und der Fluoreszenzlebensdauer nach elektrischer Stimulation. Nach der Lebendbeobachtung wurden die Zellkulturen fixiert und mit Antikörpern gegen Tubulin, Dapi und den Transkriptionsfaktor Ctip2 immungefärbt. FLIM- und konfokale Bildaufnahme durch Ezgi Altun.


    Förderung:

    • DFG SFB 854 TPZ
    • BMBF T-CAM4Life FKZ: 13N12675


    Kollaborationspartner:

    • LIN: Altun, E., Herrera-Molina, R., Kobler, O., Prokazov, Y., Thomas, U., Turbin, E.
    • OvGU: Arens, Ch., Davaris, N., Hartig, R., Hauser, M., Müller, A., Sabel, B., Vollmer, M., Walles, H.
    • MPI Magdeburg: Ivanov, I.
    • Univ. Mainz: Bikbaev, A., Heine, M.

     

    FLIM- und FRET-Messungen (Weber, Herrera-Molina, Zuschratter)

    Das CNI führt FLIM-basierte FRET-Messungen an Biosensoren durch, um Protein-Protein-Wechselwirkungen durch Einzelphotonenzählung mit der LINCam zu bewerten. Zusätzlich untersuchen wir Biosensoren, die uns Auskunft über die Konzentration biologisch relevanter Ionen, wie z.B. Calcium (Ca2+) und Protonen (H+), bei Änderungen des Membranpotentials und des intrazellulären pH-Werts aufgrund neuronaler Aktivität geben können.


    Abbildung: Fluoreszenz-Lifetime-Analyse von pH-Änderungen in kultivierten Neuronen mit dem pH-Sensor (eGFP-pHsens). Linkes Bild: Lifetime Imaging vor Stimulation; rechtes Bild: Reaktion auf eine robuste Stimulation (KCN, 200 uM). Die Ausschnittvergrößerung eines dendritischen Segments zeigt, wie sich die Fluoreszenzlebensdauer aufgrund eines verringerten pH-Werts ändert.


    Kollaborationspartner:

    • National: Friederich, T. (TU Berlin)
    • Magdeburg: Hartig, R., Müller, A., Schraven, B., Simioni, L. (Med Fac. OvGU)
    • LIN: Gundelfinger, ED., Thomas, U.


    Förderung:

    • DFG CRC 854 TPZ
    • BMBF TCAM4Life (FKZ: 13N12675)

     

    Funktionelles 2-Photonen-In-vivo-Imaging neuronaler Aktivität des Hippocampus (Fuhrmann, Bauer, Remy)

    Der Hippocampus ist an der Kodierung episodischer Erinnerungen beteiligt, und die neuronale Aktivität des Hippocampus korreliert mit der räumlichen Information, der eigenen Bewegung, der Motivation und der Bedeutung, die sich aus Vorerfahrungen ergeben und unter Krankheitsbedingungen verändern. Wir verwenden In-vivo-Zwei-Photonen-Mikroskopie in Kombination mit genetisch codierten Indikatoren (z.B. genetisch codierten Calcium-Indikatoren, GCaMPs), um neuronale Schaltkreise des Hippocampus in Verhaltensversuchen an wachen Mäusen zu untersuchen. Diese Methode ermöglicht es, exakt die räumlich-zeitlichen Aktivitätsmuster zu messen, genetisch markierte Subpopulationen zu identifizieren und subzelluläre Kompartimente in kopffixierten Mäusen, die räumliche Verhaltensaufgaben auf einem linearen Laufband ausführen, dauerhaft zu beobachten.

    Video: GCamP6-Ausprägung im Hippocampus mit zusatzlich markierten PV-Intraneuronen (rot).
    Video: Aufzeichnung der Hippocampus-Aktivität (GCamP6) während der Fortbewegung.

     

    Bildgebung des zerebralen Blutflusses und Kalium-Stoffwechsels (Goldschmidt)

    Während der vergangenen Jahrzehnte sind zahlreiche Methoden für die Bildgebung neuronaler Aktivität entwickelt worden, aber es ist nach wie vor schwierig, die Aktivitätsmuster im gesamten Hirn von Nagetieren im ungestörten Verhalten zu erfassen. Wir haben neue Ansätze und Protokolle entwickelt, um dieses Problem zu adressieren. Unsere Methoden basieren darauf, Tieren im Verhalten Tracer-Substanzen zur Bildgebung von zerebralem Blutfluß und K+-Stoffwechsel intravenös zu injizieren. Dabei handelt es sich um Tracer, deren Verteilung im Hirn nach der Injektion ausgelesen werden kann, entweder in vivo mithilfe der Single-Photon Emissions-Computertomographie (SPECT) oder histochemisch in Hirnschnitten. Einen der verwendeten Tracer, den lipophilen Chelatkomplex Thallium Diethyldithiocarbamat (TlDDC), haben wir patentieren lassen für die Bildgebung des zerebralen K+-Stoffwechsels. Mit unseren neuen Ansätzen erhalten wir Bilder hirn-weiter räumlicher Aktivitätsmuster - gemittelt über Zeitspannen von wenigen Minuten - von frei beweglichen Tieren im Verhalten. Die Techniken sind nicht nur von großem Nutzen bei der Untersuchung von Lern- und Gedächtnis-Vorgängen, sondern auch zur Bildgebung pathologischer Veränderungen in Maus-Modellen neurologischer oder psychiatrischer Erkrankungen.



    Abbildung: SPECT-Bilder des Blutflusses im Gehirn einer Ratte während einer auditorischen Lernaufgabe. Links die Seitenansicht auf ein volumen-gerendertes 3D-Ganzhirn-Bild des zerebralen Blutflusses, rechts eine Schicht in der Frontalebene auf der Höhe des auditorischen Cortex überlagert auf ein MR-Bild (MR-Bild in Graustufen, SPECT pseudocoloriert).
    Abbildung: Thallium-Aufnahme in Schicht IV und V im somatosensorischen Cortex einer Ratte.
  • Funktionelle Neuroanatomie

    Translationale Neuromodulation (Deliano)

    Ziel unserer Forschungsaktivitäten ist es, die Hirndynamik über Gehirn-Maschine-Schnittstellen (BMIs) zu modulieren, und damit pathologische Zustände zu unterdrücken. Darüber hinaus beabsichtigen wir die Hirnnetzwerke plastisch so zu verändern, dass pathologische Zustände auch nachhaltig beseitigt werden ohne die Notwendigkeit einer dauerhaften Neuromodulation. In einer engen translationalen Zusammenarbeit mit Lars Büntjen vom Universitätsklinikum der OvGU untersuchen wir allgemeine Prinzipien der Neuromodulation. Wir nutzen dazu Analysen hoch-dichter EEG/MEG-Ableitungen von Patienten mit wohldefinierten pathologischen Zuständen, die mit Hilfe von tiefer Hirnstimulation oder Rückenmarksstimulation behandelt werden. Wir greifen dabei auf unsere langjährige Expertise in der thalamokortikalen Neurodynamik, und ihrer pharmakologischen und elektrischen Modulation in Nagern und Menschen zurück. Als Hubs im thalamokortikalen Netzwerk sehen wir Schicht-V-Pyramidenzellen als gemeinsames Ziel verschiedener Formen klinischer Neuromodulation an. Insbesondere sind diese Zellen Hauptziele dompaminerger Modulation und stellen niederschwellige Sweet-Spots der Elektrostimulation dar. Darüber hinaus sind sie vermutlich an thalamokortikalen Oszillationen beteiligt, die sich im EEG/MEG bei verschiedenen neuropsychiatrischen Erkrankungen beobachten lassen. Erste Ergebnisse in Patienten, die mit SCS gegen neuropathischen Schmerz behandelt werden, bestätigen den Zusammenhang zwischen thalamokortikalen EEG-Oszillationen und den Wirkungen und Nebenwirkungen der SCS.

    Abbildung: Schichtspezifische kortikothalamische Grenzfläche

    Kollaborationspartner:

    • Max Happel, AG CortXplorer, Abteilung Systemphysiologie des Lernens
    • Lars Büntjen, Klinik für stereotaktische Neurochirurgie, OvGU Universitätsklinikum

     

    Hemisphäreninteraktionen beim auditorischen Lernen (Angenstein, Budinger, Michalek, Wenk)

    Der linke und rechte auditorische Kortex sind unterschiedlich auf die Verarbeitung von bestimmten spektralen und zeitlichen Parametern spezialisiert (z.B. Frequenz, Dauer), was z.B. zur Dominanz der linken Hemisphäre bei der Verarbeitung von Sprache und spezies-spezifischen Kommunikationssignalen führt. Langjährige Forschungen am LIN haben gezeigt, dass bei Menschen und Tieren ähnliche Mechanismen diesen lateralisierten Hörkortexfunktionen zugrunde liegen, es ist jedoch noch immer unklar, wie die beiden Hemisphären bei der auditorischen Verarbeitung und insbesondere beim auditorischen Lernen interagieren. Außerdem ist noch nicht gut verstanden, wie sich die Hemisphäreninteraktionen ändern, wenn ihre anatomischen Grundlagen (Corpus callosum, anteriore Kommissur) zunehmend gestört werden bzw. wie derartige Störungen kompensiert werden können. Mithilfe eines Tiermodells für das auditorische Lernen (Mongolische Wüstenrennmaus), Go/No-Go Verhaltensparadigmen, der selektiven Apoptose interhemisphärischer Projektionsneurone und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) unter binauralen Stimulationsbedingungen (inklusive der kontralateralen Rauschmethode) zielt dieses Projekt darauf, Effekte gestörter Hemisphäreninteraktionen während des auditorischen Lernens zu untersuchen. Dabei kann die Identifikation kompensatorischer Mechanismen zu neuen Therapieansätzen für die Rehabilitation von (z.B. älteren) Patienten mit gestörten Hemisphäreninteraktionen oder einseitigen Hirnläsionen (z.B. Tumoren) führen.


    Förderung:

    • LIN Spezial Projekt 2018 "Crosstalk between hemispheres during auditory learning: Disturbance and compensation"

     

    Funktionelle Anatomie des Gehirns bei Gesundheit und Krankheit (Akter, Bhattacharjee, Budinger, Goldschmidt, Wenk)

    Sowohl neuroentzündliche als Infektionskrankheiten als auch zerebrale Malaria und Toxoplasmose als auch neuronale Degenerationskrankheiten wie Parkinson und Alzheimer führen oft zu schwerwiegenden Veränderungen in der Hirnstruktur und -funktion. In zahlreichen Projekten, bei denen wir hochmoderne immunhistologische Färbetechniken und nicht-invasive Methoden der Kleintierbildgebung wie SPECT (Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie), MRT (Magnetresonanztomographie) und MRS (Magnetresonanzspektroskopie) miteinander kombinieren, untersuchen wir die diversen Krankheitsverläufe und kausalen Zusammenhänge zwischen anatomischen Veränderungen des Gehirns und spezifischen Dysfunktionen. Wir testen auch verschiedene therapeutische Ansätze wie pharmakologische Interventionen und nicht-invasive TDCS (transkranielle Gleichstromstimulation).


    Kollaborationspartner:

    • Lisa Carius, Institut für Automatisierungstechnik, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg
    • Philipp Ruhnau, Klinik für Neurologie, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg
    • Dirk Schlüter, Nishanth Gopola, Institute für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, Medizinische Hochschule Hannover

    Förderung:

    • ABINEP - Analysis, Imaging, and Modelling of Neuronal and Inflammatory Processes; Project 2 (Modul 1): Development of new techniques for visualization of neuroinflammatory processes during infections and autoimmunity diseases of the brain.
    • CBBS NeuroNetzwerk "Non-invasive Deep Brain Stimulation for Motor Disorders (NeeMo)"

     

    Superresolution-Mikroskopie (Kobler, Zuschratter)

    Mikroskopie jenseits der Beugungsgrenze hat in den letzten Jahren einen enormen Schub erfahren, und es wurden viele Anstrengungen unternommen, um die Auflösungsgrenze auf wenige Zehntel Nanometer zu verbessern. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass Fluorophore wiederholt zwischen einem On- und einem Off-Zustand geschaltet werden können. Im CNI werden diese hochauflösenden lichtmikroskopischen Techniken hauptsächlich verwendet, um Kolokalisationen von Proteinen der molekularen Maschinerie auf beiden Seiten der synaptischen Kontakte zu entdecken (siehe: Hradsky J., et al. 2013; Fidzinski P., et al. 2015; Mikhaylova, M., et al., 2018).


    Abbildung: Immunzytochemische Lokalisierung von prä- und postsynaptischen Proteinen Bassoon (rot) und Homer (grün) entlang der Dendriten (blau) von Hippocampus-Zellkulturen durch konfokale (LSM) und STED-Mikroskopie.

     

    Metallinduzierter Energietransfer (MIET) (Weber, Prokazov, Zuschratter)

    Metallinduzierter Energietransfer (MIET) ist eine Nanoskopietechnik zur Messung der z-Abstände von fluoreszierenden Molekülen zu einem Metallfilm. Dabei verwenden wir Fluoreszenzlebensdauer-Imaging-Mikroskopie (FLIM) in Kombination mit Weitfeld- oder TIRF-Beleuchtung und einem positionsempfindlichen Einzelphotonenzählkamerasystem (LINCam), um z.B. die Clusterbildung von T-Zellrezeptoren in der Plasmamembran von Lymphozyten zu untersuchen.

    Abbildung: Mit GFP-Lck transfizierte T-Lymphozyten wurden mit einer Schicht CD3-Antikörper auf goldbeschichteten Deckgläsern fixiert. Unter Standardbedingungen der Epifluoreszenzbeleuchtung (a, d) zeigen die T-Zellen nach Anregung mit einem gepulsten 488-nm-Laser die typische Lebensdauer und Intensität für GFP. Das Umschalten auf TIRF-Beleuchtung (b, e) ergibt einen viel höheren Lebensdauerkontrast im Zusammenhang mit dem MIET-Effekt in der Nähe der Goldbeschichtung. Unter Verwendung einer Maximum-Entropie-Methode (MEM) zur Unterscheidung von Fluoreszenzlebensdauerkomponenten erkennt man, dass die Komponenten mit schneller Lebensdauer von 0,38 ns und 0,82 ns typische Cluster der Proteinkinase (c, f) entlang der Plasmamembran nach T- Zellrezeptorstimulation durch die CD3-Antikörper bilden.


    Kollaborationspartner:

    • International und national: Y. Ma, K. Gauss, UNSW Sydney, J. Enderlein, Univ. Göttingen
    • Magdeburg: Hartig, R., Kaestle, M., Müller, A., Philipsen, L., Schraven, B., Simeoni, L., (Med Fac. OvGU)
    • LIN: Gundelfinger, E. D., Herrera-Molina, R., Thomas, U.


    Förderung:

    • DFG: ZU 59/10-2
    • DFG SFB 854 TPZ 01
    • EU CORBEL NETWORK: PID 2376

     

    Lichtblatt-Mikroskopie (Kobler)

    Neben der hochauflösenden Mikroskopie ist die 3D-Visualisierung markierter Strukturen in intaktem transparentem Gewebe ein zentrales Thema des CNI. Zu diesem Zweck entwickeln wir in Zusammenarbeit mit der Abteilung Genetik von Lernen und Gedächtnis (B. Gerber, T. Saumweber), der Abteilung Neurochemie und Molekularbiologie (U. Thomas) und der Kleintierbildgebungsgruppe von CNI (E. Budinger) Protokolle zur optimalen Klärung von Drosophila-Larven und Nagetiergehirnen und erstellen 3D-Aufnahmen in einer Größenordnung von 50-400 GB durch konfokale oder Lichtblattmikroskopie.


    Abbildung: Eine ganze Drosophila melanogaster L3-Larve, die UAS-CAAX-mCherry pan neural exprimiert, wurde geklärt, zahlreiche Fokusebenen in Form optischer Schnitte sequentiell aufgenommen und in 3D rekonstruiert. Das 38,5-GByte-Bild besteht aus 52 Kacheln mit jeweils 707 Z-Slices. Kooperation mit B. Gerber, T. Saumweber (Abteilung Genetik von Lernen und Gedächtnis, LIN)

     

    Elektronenmikroskopie (Faber-Zuschratter, Stöter, Zuschratter)

    Die korrelative hochauflösende Licht- und Elektronenmikroskopie (CLEM), die Elektronenmikroskopie großer Flächen (Large scale EM) sowie Kryo-EM und 3D-FIB-SEM sind leistungsstarke Werkzeuge, um strukturelle und funktionelle Veränderungen auf ultrastruktureller Ebene aufzuklären.

    Innerhalb des CNI verwenden wir CLEM- und 3D-FIB-SEM-Techniken zur:

    • Analyse von Veränderungen in synaptischen Profilen von Hirngewebe oder Zellkulturen
    • Erforschung der molekularen Organisation und Dynamik der Immunsynapse (IS)

    Abbildung: Übersicht und Ausschnitte aus einer Serie ultradünner Schnitte des Hippocampus (CA1) einer Maus. Die Bilder zeigen Fokusebenen aus 21 seriellen 70 nm dicken Schnitten mit einer Speichergröße von jeweils 500 MB (Gesamtgröße des Stapels: 10,5 GB). A: Übersicht; B: ROI vom Stratum radiatum in A; C-G: Details von synaptischen Kontakten entlang eines Dendriten einer Pyramidenzelle von CA1 aus B; H-L: Segmentierung von prä- und postsynaptischen Elementen; M: 3D-Rekonstruktion aus H-L.


    Abbildung: Korrelierte licht- (A) und elektronenmikroskopische Aufnahme (B) eines identifizierten B-T-Zellpaars. EM-Aufnahmen wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) gemacht, das mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) ausgestattet war und Serienbilder durch die Immunzellen mit einer isotropen Voxelgröße von 5 nm ermöglicht. (C) Kontaktpunkte zwischen den B-T-Zellmembranen entlang der Immunsynapse (gelb) wurden identifiziert und 3D rekonstruiert.


    Da das CNI selbst keine Elektronenmikroskope besitzt, die Serienschnitte durchführen können, werden die notwendigen Imaging Techniken (z.B. 3D Rasterelektronenmikroskopie (REM)) von kooperierenden Gerätezentren an der Univers Zürich, Utrecht und am EMBL Heidelberg zur Verfügung gestellt. Letztere gehören zu dem europäischen CORBEL Netzwerk, das Shared Services für die Lebenswissenschaften durch Reisestipendien für CNI-Mitglieder fördert.

    Kollaborationspartner:

    • International und national: Bulitta, B., Jäntsch, L. (HZI Braunschweig), Lindenau, J. (Carl Zeiss Microscopy, Oberkochen), Ronchi, P., Schwab, Y., (EMBL Heidelberg), Kaech, A., Mateos, J., Ziegler, U. (University Zürich), Liv, N., Klumperman, J., (Univ. Med. Center Utrecht)
    • Magdeburg: Hartig, R., Kaestle, M., Müller, A., Philipsen, L., Schraven, B., Simeoni, L., (Med Fac. OvGU)
    • LIN: Gundelfinger, E. D., Herrera-Molina, R., Thomas, U.


    Förderung:

    • DFG: ZU 59/10-2
    • DFG SFB 854 TPZ 01
    • EU CORBEL NETWORK: PID 2376
  • Dynamik von Lernen & Kognition

    Neuronale, psychophysiologische und verhaltensbasierte Dynamik von Feedback-Lernen (Lommerzheim, Wolff, Angenstein, Stadler, Brechmann)

    Tutorielle Systeme in einer Lernumgebung sollen den Nutzer beim Erreichen seines spezifischen Lernziels unterstützen und dabei auf seinen Wissensstand und seine individuellen Fähigkeiten in pädagogisch sinnvoller Weise eingehen. Hierfür ist eine umfassende Nutzermodellierung erforderlich, die neben den Vorkenntnissen des Nutzers auch die Interaktionshistorie und den augenblicklichen affektiven Zustand des Nutzers berücksichtigt. In unserem Forschungsvorhaben fokussieren wir auf eine interaktive Lernaufgabe, in welcher der Nutzer durch eine tutorielle Systemkomponente unterstützt wird. Zeitsynchron werden neurophysiologische Parameter (fMRT, EEG), psychophysiologische Merkmale (EKG, Hautleitwert, Atmung) sowie Verhaltensdetails (Tastendruckdynamik, Mimik) erfasst, um auftretende Änderungen affektiver und kognitiver Nutzerzustände mittels multimodaler Datenanalyse abzuleiten. Die interdisziplinäre Analyse und Interpretation der Zusammenhänge zwischen den teils schwachen Signalen einzelner Modalitäten und die Entwicklung und Optimierung von Klassifikatoren zur multimodalen Affekterkennung sind die primären Ziele unseres Forschungsvorhabens.

    Kollaborationspartner:

    • Friedhelm Schwenker, Institut für Neuroinformatik, Universität Ulm


    Förderung:

    • DFG DFG BR 2267/9-1 "Multimodale Affekterkennung im Verlaufe eines tutoriellen Lernexperiments"


    Hirnmechanismen der Informationsverarbeitung in Dialogen (Wolff, Angenstein, Brechmann)

    Interaktionen mit technischen Systemen werden von Seiten des Menschen als Dialog aufgefasst. Jede Aktion des Systems stellt hierbei ein Feedback auf die vorherige Handlung des Nutzers dar, der diese für zielorientierte Handlungen in folgenden Interaktionsschritten nutzt und hinsichtlich der Intentionalität des Gegenübers interpretiert. Neurowissenschaftlich sind diese dynamischen Prozesse im Zusammenspiel mit der wechselseitigen Anpassung des Verhaltens und Ableitung von Intentionen und Zielen des Gegenübers noch kaum untersucht. Das Projekt beschäftigt sich mit der Frage, welche neurobiologischen Mechanismen bei der Konzeption antizipatorischer Assistenzsysteme Berücksichtigung finden müssen. Ziel ist es, die zeitliche Dynamik der neuronalen Aktivität dialog-relevanter Hirnsysteme, sowie psychophysiologische und behaviorale Parameter im Verlauf von interaktiven Aufgabenlösungen zu erfassen. Daraus werden Hypothesen über aktuelle Strategien und Intentionen des Nutzers abgeleitet, die als Grundlage für maßgeschneiderte Interventionen und Metadialogbeiträge durch das technische System dienen. Das Verständnis der Effekte solcher Dialogbeiträge des Systems auf Hirnaktivität und Verhalten wird zur neurowissenschaftlichen Fundierung von Mensch-Technik-Interaktionen beitragen.

    Kollaborationspartner:

    • Myra Spiliopoulou, Wissensmanagement und Wissensentdeckung, OVGU Magdeburg


    Förderung:

    • EFRE ZS/2017/10/88785 "Hirnmechanismen der Informationsverarbeitung in Dialogen"


    Einfluss des Alters auf die Lateralisierung auditorischer Verarbeitung und auf Hemisphäreninteraktion (Stadler, Brechmann, Angenstein)

    Das Ziel dieses Projektes ist ein besseres Verständnis der Defizite in der zentralen auditorischen Verarbeitung von Personen mit Hörstörungen. Die Verarbeitung von Sprache erfordert die Verarbeitung verschiedener grundlegender akustischer Parameter. An diesen Verarbeitungen sind der linke und rechte Hörkortex unterschiedlich stark beteiligt. Durch diese unterschiedliche Lateralisierung der Verarbeitung ist eine effiziente Zusammenarbeit der Hörkortices beider Hemisphären während auditorischer Verarbeitung erforderlich. Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Lateralisierung der Verarbeitung im Gehirn und die Interaktion zwischen den Hemisphären im Alter verändert. Dies kann zu Hördefiziten führen. Wir untersuchen, wie sich im Alter die Beteiligung der Hemisphären und die Hemisphäreninteraktion beim Hören verändert und welchen Effekt dies auf auditorisch-kognitive Fähigkeiten hat. Wir wollen Interventionsansätze entwickeln, um die Hemisphäreninteraktion im Alter auf individueller Ebene zu verbessern, um eine gute Hörkompetenz zu ermöglichen.

    Förderung:

    • DFG / AN 861/4-2 "Hemispheric interaction during lateralized auditory processing in humans: effects of task difficulty, training and age"


    Lateralisierte auditorische Verarbeitung bei Cochlea-Implantat-Trägern (Seidel, Stadler, Deliano, Angenstein)

    Vielen Personen mit einem starken Hörverlust kann durch Cochlea-Implantate gutes Hören ermöglicht werden. Allerdings gibt es erhebliche Unterschiede in der Sprachwahrnehmung und der Hörqualität nach der Implantation zwischen den Nutzern. Wir untersuchen an Cochlea-Implantat-Trägern die Zusammenhänge zwischen der Implantation, der Lateralisierung auditorischer Verarbeitung und der Hemisphäreninteraktion. Ziel ist es, die Sprachkompetenz von Cochlea-Implantat-Trägern zu verbessern, indem das Wissen über die zentrale Verarbeitung akustischer Grundparameter bei jedem einzelnen Benutzer auf jeder Ebene der klinischen Versorgung berücksichtigt wird. Es sollen die Gründe für die erheblichen Unterschiede in der Sprachwahrnehmung und der Hörqualität nach Implantation von Cochlea-Implantaten aufgezeigt werden. Dies soll eine Anpassung der Behandlung ermöglichen, um bestmögliche Hörqualität und Sprachkompetenz nach der Implantation zu erreichen.


    Abbildung: Das kontralaterale Rauschverfahren zur Untersuchung lateralisierter Verarbeitung im menschlichen Hörkortex und Hemisphäreninteraktion mit fMRT


    Kollaborationspartner:

    • Beate Wendt, Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde des Universitätsklinikums der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; Direktor: Prof. Dr. med. Christoph Arens
    • Jesko L. Verhey, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Abteilung für Experimentelle Audiologie
    • Horst Hessel, Cochlear Deutschland GmbH & Co. KG


    Neuronale, behaviorale und psychophysiologische Korrelate von Programmverständnis (Peitek, Brechmann)

    Software-Entwickler verbringen einen großen Teil ihrer Zeit damit, Quelltext zu lesen und zu verstehen, auch bezeichnet als Programmverständnis. Frühe Theorien von Programmverständnis beschreiben es entweder als einen hypothesen-getriebenen (top-down) oder als einen zeilenbasierten (bottom-up) Mechanismus. Allerdings sind die zugrundeliegenden kognitiven Prozesse von top-down und bottom-up Programmverständnis noch immer unklar. In der ersten Projektphase haben wir diese kognitiven Prozesse mittels objektiven Maßen basierend auf funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) untersucht. Dabei haben wir Hirnregionen identifiziert, die spezifisch aktiviert sind, wenn Probanden Quelltext verstehen. Das Aktivierungsmuster deutet auf semantische Verarbeitung hin, die an die linke, sprach-dominante Hemisphäre gebunden ist, sowie auf eine Beteiligung von Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis. Das gezielte Auslösen von top-down Programmverständnis, z.B. durch Beacons, führte zu einer reduzierten Aktivierung in einigen dieser Hirnareale, was auf einen geringeren kognitiven Aufwand hindeutet. Unsere Ergebnisse haben andere Forscher dazu ermutigt, ebenfalls bildgebende Verfahren zur Untersuchung von Programmverständnis einzusetzen.

    In der zweiten Projektphase verfeinern wir unser experimentelles Framework, indem wir einerseits Eye-Tracking integrieren, um den Zeitverlauf der visuellen Aufmerksamkeit für eine spezifischere Analyse der fMRT-Daten zu nutzen, und andererseits psychophysiologische Daten (Pupillenmessung, Hautleitfähigkeit, Pulsfrequenz und Atmung) erheben, um Änderungen der kognitiven Beanspruchung zu bestimmen. Mit diesem Ansatz untersuchen wir den Einfluss von strukturellen Quelltext-Elementen (if-then-else Anweisungen, Schleifen, Rekursion) und Programmiererfahrung auf top-down Programmverständnis. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der seit Langem diskutierten Frage nach dem Unterschied zwischen objekt-orientierter und funktionaler Programmierung.

    Alle Publikationen, Quelltexte und weitere Details zu diesem Projekt sind zu finden unter brains-on-code.github.io.

    Kollaborationspartner:

    • Janet Siegmund, Technische Universität Chemnitz
    • Sven Apel, Universität des Saarlandes
    • Chris Parnin, NC State University, Raleigh, North Carolina, USA


    Förderung:

    • DFG BR 2267/2-1 "Verstehen von Programmverständnis im Zeitalter der bildgebenden Verfahren"
    • DFG BR 2267/7-2 "Linking Program Comprehension to Neural, Behavioral, and Psycho-Physiological Correlates"

Die Combinatorial NeuroImaging Core Facility

  • Team
    Fahmida AkterDoktorandin+49-391-6263-95431
    Dr. Nicole AngensteinGruppenleiterin+49-391-6263-92182
    Renate Blobel-LüerTechnische Assistentin 7T MRT+49-391-6263-92172
    Dr. André BrechmannCNI-Koordinator, Gruppenleiter+49-391-6263-92161
    PD Dr. Eike BudingerVerantwortlicher für 9,4T MRT, Gruppenleiter+49-391-6263-95421
    Dr. Matthias DelianoVerantwortlicher für Human-EEG, Gruppenleiter+49-391-6263-94451
    Monika DobrowolnyTechnische Assistentin Human-MRT+49-391-6263-92191
    Dr. Heidi Faber-ZuschratterPostDoc+49-391-6263-92391
    Andreas FügnerElektrotechniker Human-MRT+49-391-6263-92191
    Dr. Jürgen GoldschmidtVerantwortlicher für SPECT/CT, Gruppenleiter+49-391-6263-95421
    Oliver KoblerVerantwortlicher für Mikroskopie-Techniken+49-391-6263-93221
    Marcel LommerzheimDoktorand+49-391-6263-92151
    Jing MaDoktorandin+49-391-6263-92201
    Annika MichalekDoktorandin+49-391-6263-92141
    Anke MichalskyTechnische Assistentin 3T MRT+49-391-6263-92191
    Norman PeitekDoktorand+49-391-6263-92152
    Holger ReimTechnischer Assistent SPECT/CT+49-391-6263-95431
    Peggy SeidelDoktorandin+49-391-6263-92141
    Gabriele SchöpsTechnische Assistentin EEG+49-391-6263-91351
    Dr. Jörg StadlerAnwendungsspezialist für Human-MRT+49-391-6263-92171
    Janet StallmannTechnische Assistentin 9,4T MRT+49-391-6263-95461
    Torsten StöterVerantwortlicher für Data Management, Softwareingenieur+49-391-6263-92171
    Sybille TschornTechnische Assistentin Mikroskopie+49-391-6263-93141
    André WeberVerantwortlicher für FLIM-Techniken+49-391-6263-92391
    Patricia WenkAnwendungspezialistin 9,4T MRT+49-391-6263-95431
    Dr. Susann WolffPostDoc+49-391-6263-92151
    Dr. Werner ZuschratterCNI-Koordinator, Gruppenleiter+49-391-6263-92441
  • Publikationen

    Publikationen

    Ausgewählte Publikationen

    Wolff S, Kohrs C, Angenstein N, Brechmann A. 2020. Dorsal posterior cingulate cortex encodes the informational value of feedback in human-computer interaction. Scientific Reports. 10(1):Article 13030. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68300-y

    Weidner TC, Vincenz D, Brocka M, Tegtmeier J, Oelschlegel AM, Ohl FW, Goldschmidt J, Lippert MT. 2020. Matching stimulation paradigms resolve apparent differences between optogenetic and electrical VTA stimulation. Brain Stimulation. 13(2):363-371. https://doi.org/10.1016/j.brs.2019.11.005

    Brechmann A, Angenstein N. 2019. The impact of task difficulty on the lateralization of processing in the human auditory cortex. Human Brain Mapping. 40(18):5341-5353. https://doi.org/10.1002/hbm.24776

    Henschke JU, Oelschlegel AM, Angenstein F, Ohl FW, Goldschmidt J, Kanold PO, Budinger E. 2018. Early sensory experience influences the development of multisensory thalamocortical and intracortical connections of primary sensory cortices. Brain Structure and Function. 223(3):1165-1190. https://doi.org/10.1007/s00429-017-1549-1

    Philipsen L, Reddycherla AV, Hartig R, Gumz J, Kästle M, Kritikos A, Poltorak MP, Prokazov Y, Turbin E, Weber A, Zuschratter W, Schraven B, Simeoni L, Müller AJ. 2017. De novo phosphorylation and conformational opening of the tyrosine kinase Lck act in concert to initiate T cell receptor signaling. Science Signaling. 10(462):Article eaaf4736. https://doi.org/10.1126/scisignal.aaf4736

    Bhattacharya S, Herrera-Molina R, Sabanov V, Ahmed T, Iscru E, Stöber F, Richter K, Fischer KD, Angenstein F, Goldschmidt J, Beesley PW, Balschun D, Smalla KH, Gundelfinger ED, Montag D. 2017. Genetically induced retrograde amnesia of associative memories after neuroplastin ablation. Biological Psychiatry. 81(2):124-135. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2016.03.2107

    Radtke-Schuller S, Schuller G, Angenstein F, Grosser OS, Goldschmidt J, Budinger E. 2016. Brain atlas of the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) in CT/MRI-aided stereotaxic coordinates. Brain Structure and Function. 221 Suppl 1(Suppl. 1):1-272. https://doi.org/10.1007/s00429-016-1259-0

    Fidzinski P, Korotkova T, Heidenreich M, Maier N, Schuetze S, Kobler O, Zuschratter W, Schmitz D, Ponomarenko A, Jentsch TJ. 2015. KCNQ5 K+ channels control hippocampal synaptic inhibition and fast network oscillations. Nature Communications. 6:Article 7254. https://doi.org/10.1038/ncomms7254

    Hanke M, Baumgartner FJ, Ibe P, Kaule FR, Pollmann S, Speck O, Zinke W, Stadler J. 2014. A high-resolution 7-Tesla fMRI dataset from complex natural stimulation with an audio movie. Scientific data. 1:Article 140003. https://doi.org/10.1038/sdata.2014.3

    Happel MFK, Niekisch H, Castiblanco Rivera LL, Ohl FW, Deliano M, Frischknecht R. 2014. Enhanced cognitive flexibility in reversal learning induced by removal of the extracellular matrix in auditory cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111(7):2800-2805. https://doi.org/10.1073/pnas.1310272111

     

    Alle Publikationen

    2020

    Abolfazli A, Brechmann A, Wolff S, Spiliopoulou M. 2020. Machine learning identifies the dynamics and influencing factors in an auditory category learning experiment. Scientific Reports. 10(1):Article 6548. https://doi.org/10.1038/s41598-020-61703-x

    Aggelopoulos NC, Deike S, Selezneva E, Scheich H, Brechmann A, Brosch M. 2020. Predictive cues for auditory stream formation in humans and monkeys. European Journal of Neuroscience. 51(5):1254-1264. https://doi.org/10.1111/ejn.13808

    Deane KE, Brunk MGK, Curran AW, Zempeltzi MM, Ma J, Lin X, Abela F, Aksit S, Deliano M, Ohl FW, Happel MFK. 2020. Ketamine anaesthesia induces gain enhancement via recurrent excitation in granular input layers of the auditory cortex. Journal of Physiology. https://doi.org/10.1113/JP279705

    Deliano M, Brunk MGK, El-Tabbal M, Zempeltzi MM, Happel MFK, Ohl FW. 2020. Dopaminergic neuromodulation of high gamma stimulus phase-locking in gerbil primary auditory cortex mediated by D1/D5-receptors. European Journal of Neuroscience. 51(5):1315-1327. https://doi.org/10.1111/ejn.13898

    Dürschmid S, Reichert C, Walter N, Hinrichs H, Heinze H-J, Ohl FW, Tononi G, Deliano M. 2020. Self-regulated critical brain dynamics originate from high frequency-band activity in the MEG. PloS one. 15 (6):e0233589. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233589

    Hanke M, Mathôt S, Ort E, Peitek N, Stadler J, Wagner A. 2020. A Practical Guide to Functional Magnetic Resonance Imaging with Simultaneous Eye Tracking for Cognitive Neuroimaging Research. Pollmann S, editor. In Neuromethods: Spatial Learning and Attention Guidance. Humana Press. pp. 291-305. (Neuromethods). https://doi.org/10.1007/7657_2019_31

    Lommerzheim M, Prezenski S, Russwinkel N, Brechmann A. 2020. Category learning as a use case for anticipating individual human decision making by intelligent systems. Advances in Intelligent Systems and Computing, 1131 AISC, pp. 159-164. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39512-4_25

    Medunjanin S, Putzier M, Nöthen T, Weinert S, Kähne T, Luani B, Zuschratter W, Braun-Dullaeus RC. 2020. DNA-PK: gatekeeper for IKKγ/NEMO nucleocytoplasmic shuttling in genotoxic stress-induced NF-kappaB activation. Cellular and Molecular Life Sciences. https://doi.org/10.1007/s00018-019-03411-y

    Park JY, Polzehl J, Chatterjee S, Brechmann A, Fiecas M. 2020. Semiparametric modeling of time-varying activation and connectivity in task-based fMRI data. Computational Statistics and Data Analysis, 150, art. no. 107006 https://doi.org/10.1016/j.csda.2020.107006

    Peitek N, Siegmund J, Apel S, Kastner C, Parnin C, Bethmann A, Leich T, Saake G, Brechmann A. 2020. A Look into Programmers Heads. IEEE Transactions on Software Engineering. 46(4):442-462. https://doi.org/10.1109/TSE.2018.2863303

    Siegmund J, Peitek N, Brechmann A, Parnin C, Apel S. 2020. Studying Programming in the Neuroage: Just a Crazy Idea?. Communications of the ACM. 63(6):30-34. https://doi.org/10.1145/3347093

    Sikka A, Jamalabadi H, Krylova M, Alizadeh S, van der Meer JN, Danyeli L, Deliano M, Vicheva P, Hahn T, Koenig T, Bathula DR, Walter M. 2020. Investigating the temporal dynamics of electroencephalogram (EEG) microstates using recurrent neural networks. Human Brain Mapping. 41(9):2334-2346. https://doi.org/10.1002/hbm.24949

    Weidner TC, Vincenz D, Brocka M, Tegtmeier J, Oelschlegel AM, Ohl FW, Goldschmidt J, Lippert MT. 2020. Matching stimulation paradigms resolve apparent differences between optogenetic and electrical VTA stimulation. Brain Stimulation. 13(2):363-371. https://doi.org/10.1016/j.brs.2019.11.005

    Wolff S, Kohrs C, Angenstein N, Brechmann A. 2020. Dorsal posterior cingulate cortex encodes the informational value of feedback in human-computer interaction. Scientific Reports. 10(1):Article 13030. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68300-y

     

    2019

    Angenstein F. 2019. The role of ongoing neuronal activity for baseline and stimulus-induced BOLD signals in the rat hippocampus. NeuroImage. 202:Article 116082. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.116082

    Bauer J, Siegmund J, Peitek N, Hofmeister J, Apel S. 2019. Indentation: Simply a Matter of Style or Support for Program Comprehension?. In Proceedings - 2019 IEEE/ACM 27th International Conference on Program Comprehension, ICPC 2019. IEEE. pp. 154-164. (IEEE International Conference on Program Comprehension). https://doi.org/10.1109/ICPC.2019.00033

    Bovet-Carmona M, Krautwald K, Menigoz A, Vennekens R, Balschun D, Angenstein F. 2019. Low frequency pulse stimulation of Schaffer collaterals in Trpm4−/− knockout rats differently affects baseline BOLD signals in target regions of the right hippocampus but not BOLD responses at the site of stimulation. NeuroImage. 188:347-356. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.12.020

    Brechmann A, Angenstein N. 2019. The impact of task difficulty on the lateralization of processing in the human auditory cortex. Human Brain Mapping. 40(18):5341-5353. https://doi.org/10.1002/hbm.24776

    Brunk MGK, Deane KE, Kisse M, Deliano M, Vieweg S, Ohl FW, Lippert MT, Happel MFK. 2019. Optogenetic stimulation of the VTA modulates a frequency-specific gain of thalamocortical inputs in infragranular layers of the auditory cortex. Scientific Reports. 9(1):Article 20385. https://doi.org/10.1038/s41598-019-56926-6

    Döring M, Blees H, Koller N, Tischer-Zimmermann S, Müsken M, Henrich F, Becker J, Grabski E, Wang J, Janssen H, Zuschratter W, Neefjes J, Klawonn F, Eiz-Vesper B, Tampé R, Kalinke U. 2019. Modulation of TAP-dependent antigen compartmentalization during human monocyte-to-DC differentiation. Blood advances. 3(6):839-850. https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2018027268

    Leschik J, Eckenstaler R, Endres T, Munsch T, Edelmann E, Richter K, Kobler O, Fischer K-D, Zuschratter W, Brigadski T, Lutz B, Lessmann V. 2019. Prominent Postsynaptic and Dendritic Exocytosis of Endogenous BDNF Vesicles in BDNF-GFP Knock-in Mice. Molecular Neurobiology. 56(10):6833-6855. https://doi.org/10.1007/s12035-019-1551-0

    Macharadze T, Budinger E, Brosch M, Scheich H, Ohl FW, Henschke JU. 2019. Early Sensory Loss Alters the Dendritic Branching and Spine Density of Supragranular Pyramidal Neurons in Rodent Primary Sensory Cortices. Frontiers in neural circuits. 13:Article 61. https://doi.org/10.3389/fncir.2019.00061

    Mattern H, Sciarra A, Lüsebrink F, Acosta-Cabronero J, Speck O. 2019. Prospective motion correction improves high-resolution quantitative susceptibility mapping at 7T. Magnetic Resonance in Medicine. 81(3):1605-1619. https://doi.org/10.1002/mrm.27509

    Meka DP, Scharrenberg R, Zhao B, Kobler O, König T, Schaefer I, Schwanke B, Klykov S, Richter M, Eggert D, Windhorst S, Dotti CG, Kreutz MR, Mikhaylova M, Calderon de Anda F. 2019. Radial somatic F-actin organization affects growth cone dynamics during early neuronal development. EMBO Reports. 20(12):Article e47743. https://doi.org/10.15252/embr.201947743

    Peitek N, Apel S, Brechmann A, Parnin C, Siegmund J. 2019. CodersMUSE: Multi-Modal Data Exploration of Program-Comprehension Experiments. In Proceedings - 2019 IEEE/ACM 27th International Conference on Program Comprehension, ICPC 2019. IEEE. pp. 126-129. https://doi.org/10.1109/ICPC.2019.00027

    Saldeitis K, Richter K, Fischer K-D, Ohl FW, Mateos JM, Budinger E. 2019. Ultrastructure of giant thalamic terminals in the auditory cortex. European Journal of Neuroscience. 50(9):3445-3453. https://doi.org/10.1111/ejn.14509

    Schicknick H, Henschke JU, Budinger E, Ohl FW, Gundelfinger ED, Tischmeyer W. 2019. β-adrenergic modulation of discrimination learning and memory in the auditory cortex. European Journal of Neuroscience. 50(7):3141-3163. https://doi.org/10.1111/ejn.14480

    van Bommel B, Konietzny A, Kobler O, Bär J, Mikhaylova M. 2019. F-actin patches associated with glutamatergic synapses control positioning of dendritic lysosomes. EMBO Journal. 38(15):e101183. https://doi.org/10.15252/embj.2018101183

    Wagner M, Mahlmann A, Deindl E, Zuschratter W, Riek-Burchardt M, Kostin S, Luani B, Baer C, Youssef A, Herold J. 2019. Clinical improvement and enhanced collateral vessel growth after xenogenic monocyte transplantation. American journal of translational research. 11(7):4063-4076.

    Wendemuth A, Boeck R, Nuernberger A, Al-Hamadi A, Brechmann A, Ohl FW. 2019. Intention-Based Anticipatory Interactive Systems. In Proceedings - 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, SMC 2018. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. pp. 2583-2588. (IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics). https://doi.org/10.1109/SMC.2018.00442

    Zempeltzi M-M, Kisse M, Brunk MGK, Glemser C, Aksit S, Deane KE, Maurya S, Schneider L, Ohl F, Deliano M, Happel M. 2019. Task rule and choice are reflected by layer-specific processing in rodent auditory cortical microcircuits. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/860064

     

    2018

    Acosta-Cabronero J, Milovic C, Mattern H, Tejos C, Speck O, Callaghan MF. 2018. A robust multi-scale approach to quantitative susceptibility mapping. NeuroImage. 183:7-24. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.07.065

    Annamneedi A, Caliskan G, Müller S, Montag D, Budinger E, Angenstein F, Fejtova A, Tischmeyer W, Gundelfinger ED, Stork O. 2018. Ablation of the presynaptic organizer Bassoon in excitatory neurons retards dentate gyrus maturation and enhances learning performance. Brain Structure and Function. 223(7):3423-3445. https://doi.org/10.1007/s00429-018-1692-3

    Bovet-Carmona M, Menigoz A, Pinto S, Tambuyzer T, Krautwald K, Voets T, Aerts JM, Angenstein F, Vennekens R, Balschun D. 2018. Disentangling the role of TRPM4 in hippocampus-dependent plasticity and learning: an electrophysiological, behavioral and FMRI approach. Brain Structure and Function. 223(8):3557-3576. https://doi.org/10.1007/s00429-018-1706-1

    Brocka M, Helbing C, Vincenz D, Scherf T, Montag D, Goldschmidt J, Angenstein F, Lippert M. 2018. Contributions of dopaminergic and non-dopaminergic neurons to VTA-stimulation induced neurovascular responses in brain reward circuits. NeuroImage. 177:88-97. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.04.059

    Budinger E, Kanold P. 2018. Auditory cortical circuits. Oliver DL, Cant N, Fay RR, Popper AN, editors. In The Mammalian Auditory Pathways: Synaptic Organization and Microcircuits. New York: Springer. pp. 199 - 233. (Springer Handbook of Auditory Research). https://doi.org/10.1007/978-3-319-71798-2_8

    Bulitta B, Zuschratter W, Bernal I, Bruder D, Klawonn F, von Bergen M, Garritsen HSP, Jänsch L. 2018. Proteomic definition of human mucosal-associated invariant T cells determines their unique molecular effector phenotype. European Journal of Immunology. 48(8):1336-1349. https://doi.org/10.1002/eji.201747398

    Deliano M, Brunk MGK, El-Tabbal M, Zempeltzi MM, Happel MFK, Ohl FW. 2018. Dopaminergic neuromodulation of high gamma stimulus phase-locking in gerbil primary auditory cortex mediated by D1/D5-receptors. European Journal of Neuroscience. https://doi.org/10.1111/ejn.13898

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    Metzger CD, Eckert U, Steiner J, Sartorius A, Buchmann JE, Stadler J, Tempelmann C, Speck O, Bogerts B, Abler B, Walter M. 2010. High field fMRI reveals thalamocortical integration of segregated cognitive and emotional processing in mediodorsal and intralaminar thalamic nuclei. Frontiers in Neuroanatomy. 4(NOV). https://doi.org/10.3389/fnana.2010.00138

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    Steinke H, Hammer N, Slowik V, Stadler J, Josten C, Böhme J, Spanel-Borowski K. 2010. Novel insights into the sacroiliac joint ligaments. Spine. 35(3):257-263. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e3181b7c675

    Thomas U, Kobler O, Gundelfinger ED. 2010. The Drosophila larval neuromuscular junction as a model for scaffold complexes at glutamatergic synapses: Benefits and limitations. Journal of Neurogenetics. 24(3):109-119. https://doi.org/10.3109/01677063.2010.493589

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  • Transfer

    LINCam: Entwicklung einer ultra-sensitiven, zeitauflösenden Forschungskamera für die funktionelle Bildgebung (Yury Prokazov, Evgeny Turbin, André Weber, Werner Zuschratter)

    Neben der räumlichen und zeitlichen Auflösung stellt die Empfindlichkeit des Detektors die größte Herausforderung bei der mikroskopischen Untersuchung lebender Zellen und Gewebe dar. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass alle vorhandenen Mikroskopsysteme lebende Proben enorm belasten, haben wir ein minimal-invasives Bildgebungssystem zur Visualisierung von Biosensoren in nativen Zellen und Geweben entwickelt. Die technische Realisierung führte zu einem patentierten und preisgekrönten hochempfindlichen, zeitaufgelösten Quantendetektor mit einem breiten Anwendungsbereich. Das Kamerasystem wurde bereits erfolgreich in mehreren Forschungsprojekten für FLIM- und FRET-Messungen von Biosensoren (Stirnweiss et al. 2013; Philipson et al. 2017), aber auch zur Bestimmung von pH- und Ca2+ -Sensoren, markierungsfreier metabolischer Bildgebung (Weber et al., 2017), Einzelmoleküldetektion (Oleksiievets et al., 2020), Quantenoptik und Raman-Spektroskopie (Konugolu et al., 2018) eingesetzt. Da das Kamerasystem ein großes Marktpotential aufweist, wurde 2017 das Spin-off „Photonscore GmbH“ gegründet, das die Technologie seitdem erfolgreich unter dem Namen „LINCam“ vermarktet.

    Abbildung: Kameramodule der LINCam25 and LINCam40
    Abbildung: LINCam an einem Leica Lightsheet Mikroskop


    Förderung:

    • BMBF TCAM4Life (FKZ: 13N12675)
    • BMWi EXIST (FKZ: 03EFGST025)
  • Drittmittelprojekte

    Drittmittelprojekte

    2020-2022

    CBBS NeuroNetzwerk „Nicht-invasive Tiefenhirnstimulation für motorische Erkrankungen (NeeMo)“ (Budinger, Carius, Ruhnau)

    2019-2021

    DFG „Neuronale, behaviorale und psychophysiologische Korrelate von Programmverständnis“ (Brechmann, Siegmund)

    2018-2021

    DFG „Multimodale Affekterkennung im Verlaufe eines tutoriellen Lernexperiments“ (Brechmann, Schwenker)

    2010-2021

    DFG SFB 854 „Molekulare Organisation der zellulären Kommunikation im Immunsystem“, TP Z01 „Multimodale Bildgebungsplattform“ (Zuschratter, Dudeck, Müller)
    www.sfb854.de/

    2018-2020

    EU EFRE „Intentionale Antizipatorische Interaktive Systeme“ TP2 „Hirnmechanismen der Informationsverarbeitung in Dialogen“ (Brechmann)

    2017-2020

    EU Horizon 2020: Corbel gemeinsam genutzte Dienste in den Lebenswissenschaften: „Funktionelle 3D Analyse von Immunsynapsen“, PID 2376 (Zuschratter)

    2016-2020

    BMWi Exist Forschungstransfer: Photonscore – ultraempfindliche und ultraschnelle Forschungskamera, FKZ Exist 03EFGST025 (Prokazov, Turbin, Zuschratter)
    BMWi Exist Förderphase I: 2016 -2017: BMWi Exist Förderphase II:2018-2020

    EU ESF „ABINEP - Analyse, Bildgebung und Modellierung neuronaler und inflammatorischer Prozesse“, Modul 1: Neuroinflammation: Inflammatorische Prozesse und Neurodegeneration; Projekt 2: „Entwicklung neuer Techniken für die Darstellung neuroinflammatorischer Prozesse während Infektion und autoimmuner Krankheiten des Gehirns“ (Budinger, Goldschmidt, Gopola, Schlüter)
    www.abinep.ovgu.de

    2016-2019

    DFG „Verstehen von Programmverständnis im Zeitalter der bildgebenden Verfahren“ (Brechmann, Siegmund)

    DFG SFB 779, Projekt B13 “Emotionale Aspekte des ereignisbasierten Lernens in Ratten: Charakterisierung und neuronale Basis” (Fendt, Goldschmidt)
    www.sfb779.de

    2012-2019

    DFG „Combinatorial NeuroImaging Gerätezentrum“ (Brechmann, Zuschratter)

    2011-2019

    DFG „Hemisphäreninteraktion bei lateralisierter akustischer Verarbeitung beim Menschen: Effekte von Aufgabenschwierigkeit, Training und Alter“ (Angenstein)

    2016-2018

    Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Land Sachsen-Anhalt (LSA): „Ansiedlung eines 9,4T Kleintier-Magnetresonanztomographen“ (LIN unter Beteiligung von CNI Mitgliedern)
    europa.sachsen-anhalt.de/esi-fonds-in-sachsen-anhalt/esi-fonds-in-sachsen-anhalt

    2015-2018

    BMBF-Network „EmoAdapt“ TP „Dispositionsadaptive Nutzerunterstützung auf Basis von Hirnaktivität und Psychobiologie“ (Brechmann)

    2009-2017

    DFG SFB-TRR 62 „Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme“, TP B2 „Neuronale Mechanismen der Informationsverarbeitung in Dialogen“ (Brechmann, Scheich)

    2005-2017

    DFG SFB-TRR 31 „Das aktive auditorische System“, TP A4 „Prädiktive Mechanismsmen bei aktiver Stream Segregation und verwandten Aufgaben“ (Brechmann, Brosch, Scheich)

    2013-2016

    BMBF VIP Projekt „201TlDDC-SPECT zur Frühdiagnostik dementieller Erkrankungen“ (FKZ 03V076) (Goldschmidt)

    BMBF Verbundprojekt: Minimalinvasive Multiparameter-Weitfeld-Mikroskopie (T-Cam4Life)- Teilvorhaben: Erforschung und Evaluierung von Multianoden-Kamerasystemen ", FKZ 13N12675 (Zuschratter)

    2013-2014

    BMBF Forschungscampus STIMULATE „Photonendetektion“, FKZ 03FO16101C (Zuschratter, Prokazov, Turbin )

    2012-2013

    EFRE „Beschaffung eines 3 Tesla Magnetresonanztomographsystems“

    2009-2013

    DFG SFB Transregio 31 „Das aktive auditorische System“. TP A13: „Funktionelle Anatomie interhemisphärischer und thalamischer Interaktionen des auditorischen Kortex“ (Budinger)

    2009-2013

    BMBF „Magdeburger Institut für Demenzforschung (MID)”, Projekt „Kategorie-Training in normalen und kognitiv beeinträchtigten älteren Probanden” (Scheich, Brechmann)

    2009-2012

    BMBF Verbundprojekt: Quantum, Teilvorhaben: Erforschung und Evaluierung eines ultrasensitiven, zeitauflösendem Kamerasystems, FKZ: 13N10077 (Zuschratter)

    DFG SFB-TRR 31 „Das aktive auditorische System“, TP A12 „Dopaminerge Modulation lernabhängiger Plastizität im Hörkortex“ (Thiel, Brechmann)

    2009-2010

    DAAD Austausch-Programm 313-PPP.SF.09-lk: „Identifikation von Synapsen im lateralen Septum der Ratte positiv für den vesikulären Glutamattransporter 3“ (Budinger, Miettien, Riedel)

    2008-2010

    LSA, EU „Neurobiologisch inspirierte, multimodale Intentionserkennung für technische Systeme“, Projekt „Mechanismen der Prosodieverarbeitung in Dialogen“ (Scheich, Brechmann)

    2007-2010

    BMBF-Verbund „Wie unterscheidet das Gehirn zwischen Prosodie und Gesang?“, Projekt „Auditorische Verarbeitung von Prosodie und Gesang“ (Scheich, Brechmann)

  • Lehre

    Lehre

    Lehre & Praktika

    Wir betreuen sowohl Praktika als auch Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten. Bei Interesse nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf!

    Wir halten regelmäßig Vorlesungen und Seminare für Studierende des Master-Studiengangs "Integrative Neuroscience", des Master-Studiengangs Psychologie, des Bachelor-Studiengangs Philosophy, Neurowissenschaften, Kognition und des Bachelor-Studiengangs Informatik.

    Darüber hinaus führen wir Workshops zur Bildanalyse durch und halten in Zusammenarbeit mit der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft (NWG) jährlich Kurse zur funktionellen Organisation von Synapsen ab.

    Spezifische Kurse:

  • In der Öffentlichkeit

    LIN-Forscher für Deutschen Innovationspreis nominiert

    Für die Erfindung der ultrahochauflösenden Forschungskamera LINCam ist die Firmenausgründung Photonscore GmbH von Dr. Werner Zuschratter und seinem Team vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) für den Deutschen Innovationspreis nominiert wurden. In der Kategorie „Start-ups“ haben sie es unter die besten Drei geschafft.

     

    "Sendung mit der Maus"-Türöffner - CNI lädt in die Mikroskopie-Welt ein

    Traditionell findet am 3. Oktober der Türöffner-Tag der „Sendung mit der Maus“ statt. Maus-Fans in ganz Deutschland können dann hinter Türen schauen, die sonst verschlossen sind. Jedes Jahr öffnen auch Dr. Werner Zuschratter und sein Team die Labortüren am LIN und ermöglichen Einblicke in die faszinierende Welt der Mikroskopie.

     

    Blick ins Innere des Kleintier-Gehirns

    Das Leibniz-Institut Magdeburg weiht einen einzigartigen Tomographen ein. Forscher wollen neurologische Krankheiten besser verstehen. Auf den ersten Blick wirkt der neue Stolz des Magdeburger Leibniz-Instituts für Neurobiologie wie ein gewöhnliches MRT-Gerät: Die Maschine pumpt und pfeift genauso, wie es Magnetresonanz-Tomographen auch beim Radiologen um die Ecke tun. Beim Betreten des Untersuchungsraums im Keller der Forschungs-Einrichtung neben dem Magdeburger Uniklinikum stellt sich dasselbe mulmige Gefühl ein.

    Artikel in der Magdeburger Volksstimme vom 27.09.2018 von Alexander Walter.

     

    CNI koorganisiert BrainHack Magdeburg vom 3. bis 5. Mai 2018

    Unser Kollege Jörg Stadler ist Mitorganisator des ersten BrainHack Magdeburg, einer Gemeinschaftsveranstaltung, bei der motivierte Menschen mit unterschiedlichen Fähigkeiten zusammenkommen und ihre Ideen und ihr Fachwissen in Projekten, Diskussionen über interessante Fragen und der Weiterentwicklung neurowissenschaftlicher Methoden kombinieren.

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