AG Synapse-Brain-Cognition

AG Imaging Genetics
Mitglieder der AG

Menschliches Denken und Fühlen ist individuell sehr variabel. Etwa 50 Prozent dieser Variabilität sind wahrscheinlich genetisch bedingt und gehen dabei zu nicht unwesentlichem Teil auf minimale Unterschiede in der genetischen Information, sogenannte Polymorphismen, zurück.

Unser Imaging Genetics-Labor geht mit modernen Methoden der funktionellen Bildgebung und der experimentellen Psychologie der Frage nach, welche molekularen Mechanismen den kognitiven Funktionen des Menschen zu Grunde liegen. Dabei interessieren uns besonders die molekularen Bestandteile erregender Synapsen des Gehirns, deren Haupttransmitter Glutamat ist, in ihrem Zusammenspiel mit Molekülen der neuromodulatorischen Transmittersysteme, z.B. Dopamin, Adrenalin oder Serotonin. Dabei arbeiten wir eng mit der Humangenetik der OVGU Magdeburg sowie dem Institut für Molekulare und Klinische Immunologie, dem Institut für Inflammation und Neurodegeneration, mit dem DZNE Magdeburg und mit der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Charité Berlin und der Universitätsmedizin Göttingen zusammen.

 

  • Leiter

    Leiter

    Björn Schott und Constanze Seidenbecher

    Björn Schott studierte von 1995 bis 2002 Humanmedizin in Kiel, Magdeburg und London. 2004 schloss er seine Promotion zum Dr. med. und 2008 zum Dr. rer. nat. ab. Er ist Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie und befasst sich in seinen Forschungsarbeiten mit der Frage, inwieweit sich genetische und immunologische Faktoren auf Lern- und Gedächtnisprozesse des Menschen sowie auf deren Störung im Alter und bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen auswirken.

    Constanze Seidenbecher hat von 1983 bis 1988 Biochemie an der Martin-Luther-Universität Halle studiert und 1996 an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg promoviert. 2005 hat sie die Venia legendi für Biochemie an der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität erhalten, wo sie 2015 zur außerplanmäßigen Professorin ernannt wurde. Seit 2004 leitet sie auch die Wissenschaftsorganisation und Öffentlichkeitsarbeit am LIN.

  • Mitglieder

    Mitglieder

    Leiter  
    Prof. Dr. Constanze Seidenbecher+49-391-6263-92401constanze.seidenbecher@lin-magdeburg.de
    PD Dr. Dr. Björn Schott+49-391-6263-92401bjoern.schott@lin-magdeburg.de
    Sekretariat  
    Carola Schulze+49-391-6263- 92311carola.schulze@med.ovgu.de
    Wissenschaftliche Mitarbeiter  
    Dr. Anni Richter+49-391-6263-93152anni.richter@lin-magdeburg.de
    Dr. Anne Assmann+ 49-391-67-15001anne.assmann@med.ovgu.de
    Doktoranden  
    Lea Knopf+49-391-6263-93152lea.knopf@lin-magdeburg.de
    Matthias Raschick (cand. med.)+49-391-6263-93152matthias.raschick@lin-magdeburg.de
    Annika Schult (cand. med.)+49-391-6263-93152annika.schult@lin-magdeburg.de
    Armand Blondiaux+49-391-6263-93341armand.blondiaux@lin-magdeburg.de
    Wilhelm Hußler (cand. med.)+49 391 6263 93341wilhelm.hussler@ lin-magdeburg.de
    Jana Schulze+49 391 6263 93341jana.schulze@lin-magdeburg.de
    Ayse Malci+49-391-6263-93351ayse.malci@lin-magdeburg.de
    Technische Mitarbeiter  
    Gusalija Behnisch+49-391-6263-93152gusalija.behnisch@lin-magdeburg.de
    Kathrin Hartung+49-391-6263-93191kathrin.hartung@lin-magdeburg.de
    Studierende  
    Larissa Fischer+ 49-391-6263-93151Larissa.Fischer@lin-magdeburg.de

     

  • Projekte

    Projekte

    Synaptogenetik menschlicher Lern- und Gedächtnisprozesse
    Synapsen stellen mit den Ort der Reizübertragung zwischen Nervenzellen dar. Die Fähigkeit von Synapsen, ihre Struktur und Funktion aufgrund von vorangegangener Aktivität spezifisch zu verändern, wird als synaptische Plastizität bezeichnet. Sie bildet die zelluläre Basis von Lern- und Gedächtnisprozessen und hängt von einer Vielzahl von Proteinen ab. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir, wie sich genetische Varianten dieser Proteine auf Lernen und Gedächtnis beim Menschen auswirken (Barman et al., 2014; Schott et al., 2014).


    Dopaminerge Modulation von implizitem und explizitem Lernen
    Für Menschen ist es leicht, eine Handlung auszuführen, für die sie belohnt werden. Viel schwieriger ist es dagegen, eine Handlung zu unterdrücken, um eine Belohnung zu erhalten („NoGo-to-Win“), obwohl es nicht schwerfällt, dieselbe Handlung zu unterdrücken, um eine Bestrafung zu vermeiden. In der Klinik findet sich dieses Phänomen eindrucksvoll beim Krankheitsbild der Sucht wieder. Und tatsächlich konnten wir in unserer Arbeitsgruppe zeigen, dass Träger einer genetischen Risikovariante für Suchterkrankungen besondere Schwierigkeiten haben, das „NoGo-toWin“ zu lernen (Richter et al., 2014). Aus vorherigen Studien ist bekannt, dass diese in Variante zu Veränderungen im Dopamin-Stoffwechsel führt (Samochowiec et al., 2014; Richter et al., 2017).


    MemAgIn: Chronische Entzündung als Risikofaktor für Gedächtnisstörungen im Alter
    Wir sind Teil des Forschungsverbundes „Autonomie im Alter“, der vom Land Sachsen-Anhalt und der Europäischen Union finanziert wird. In unserem Projekt „Immunfaktoren und Altern“ arbeiten wir mit dem Institut für Molekulare und Klinische Immunologie (Prof. Dr. B. Schraven, Prof. Dr. D. Reinhold) zusammen. Ziel ist es, die Auswirkungen von subklinischen, also von den Betroffenen unbemerkten, Entzündungsprozessen auf Gedächtniseinbußen bei älteren Menschen zu untersuchen. Außerdem besteht eine Zusammenarbeit mit dem Institut für Inflammation und Neurodegeneration (Prof. Dr. I. R. Dunay), in der wir den weltweit verbreiteten Parasiten Toxoplasma gondii als Modell für die Störung von Synpasenfunktionen durch Entzündungsprozesse untersuchen (Lang et al., 2018).


    Mittellinien-Hirnstrukturen und menschliches Langzeitgedächtnis
    Strukturen im Bereich der Mittellinie des Gehirns sind oftmals in Ruhe aktiver, als bei zielgerichteten Aufgaben. Aus diesem Grund werden sie auch unter dem Begriff Default Mode-Netzwerk (DMN), zusammengefasst. Meistens denken wir in Ruhezuständen über uns selbst (Soch et al. 2017) oder andere Menschen nach (Barman et al., 2015) oder rufen spontane Erinnerungen ab. In unserer Arbeitsgruppe interessieren wir uns besonders dafür, inwieweit Mittellinien-Strukturen nicht nur am Abruf, sondern auch an der initialen Speicherung von Gedächtnisinhalten beteiligt sein könnten. (Schott et al., 2018).

    Proband sitzt am Computer und man sieht Kernspinaufnahmen, welche Hirnregionen bei den Tests aktiv sind
    Wie denken wir über uns und andere nach? Bei der Untersuchung von Gedanken über uns und andere Personen sind vor allem Mittellinienstrukturen des Gehirns aktiv.
  • Ausgewählte Publikationen

    Ausgewählte Publikationen

    Barman A, Assmann A, Richter S, Soch J, Schütze H, Wüstenberg T, Deibele A, Klein M, Richter A, Behnisch G, Düzel E, Zenker M, Seidenbecher CI, Schott BH (2014). Genetic variation of the RasGRF1 regulatory region affects human hippocampus-dependent memory. Frontiers in Human Neuroscience 8:260. Available from: 10.3389/fnhum.2014.00260

    Lang D, Schott BH, van Ham M, Morton L, Kulikovskaja L, Herrera-Molina R, Pielot R, Klawonn F, Montag D, Jaensch L, Gundelfinger ED, Smalla KH, Dunay IR (2018). Chronic Toxoplasma infection is associated with distinct alterations in the synaptic protein composition. Journal of Neuroinflammation 15:216. Available from: 10.1186/s12974-018-1242-1

    Richter A, Barman A, Wüstenberg T, Soch J, Schanze D, Deibele A, Behnisch G, Assmann A, Klein M, Zenker M, Seidenbecher CI, Schott BH (2017). Behavioral and neural manifestations of reward memory in carriers of low-expressing versus high-expressing genetic variants of the dopamine D2 receptor. Frontiers in Psychology 8:654. Available from: 10.3389/fpsyg.2017.00654

    Richter A, Guitart-Masip M, Barman A, Libeau C, Behnisch G, Czerney S, Schanze D, Assmann A, Klein M, Düzel E, Zenker M, Seidenbecher CI, Schott BH (2014). Valenced action/inhibition learning in humans is modulated by a genetic variant linked to dopamine D2 receptor expression. Frontiers in Systems Neuroscience 8:140. Available from: 10.3389/fnsys.2014.00140

    Samochowiec J, Samochowiec A, Puls I, Bienkowski P, Schott BH (2014). Genetics of alcohol dependence: a review of clinical studies. Neuropsychobiology 70:77-94. Available from: 10.1159/000364826

    Schott BH, Assmann A, Schmierer P, Soch J, Erk S, Garbusow M, Mohnke S, Pöhland L, Romanczuk-Seiferth N, Barman A, Wüstenberg T, Haddad L, Grimm O, Witt S, Richter S, Klein M, Schütze H, Mühleisen T, Cichon S, Rietschel M, Nöthen MM, Tost H, Gundelfinger ED, Düzel E, Heinz A, Meyer-Lindenberg A, Seidenbecher CI, Walter H (2014). Epistatic interaction of genetic depression risk variants in the human subgenual cingulate cortex during memory encoding. Translational Psychiatry 4:e372. Available from: 10.1038/tp.2014.10

    Schott BH, Wüstenberg T, Lücke E, Pohl IM, Kizilirmak JM, Seidenbecher CI, Pollmann S, Richardson-Klavehn A (2018). Gradual acquisition of visuospatial associative memory representations via the dorsal precuneus. Human Brain Mapping, in press.

    Soch J, Deserno L, Assmann A, Barman A, Walter H, Richardson-Klavehn A, Schott BH (2017). Inhibition of information flow to the Default Mode Network during self-reference versus reference to others. Cerebral Cortex 27:3930-3942. Available from: 10.1093/cercor/bhw206

  • Laufende Drittmittelprojekte

    Laufende Drittmittelprojekte

    2017-2019
    LSA/ESIF „Autonomie im Alter“ – „Immunfaktoren und Altern“ (mit B. Schraven & D. Reinhold, OVGU)
    autonomie-im-alter.ovgu.de
     

    2016-2019
    BMBF-FONDECYT/Chile “PrePlastic”
     

    2017-2018
    DFG „Einfluss von Stress auf die Kopplung von Aktion und Valenz beim instrumentellen Lernen“ (Forschungsstipendium A. Richter, Karolinska Institut)
     

    2016-2019
    LIN SpecialProject „Hippocampus-dependent versus striatum-dependent spatial learning - in latent toxoplasmosis – a cross-species investigation“
     

    2017-2018
    Promotions-Abschluss-Stipendium der Otto von Guericke-Universität (Lea Knopf)
     

  • Praktika

    Praktika

    Unser Labor bietet Praktikumsplätze, Masterarbeiten und medizinische Doktorarbeiten für motivierte und wissenschaftlich interessierte Studierende an. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Björn Schott unter bjoern.schott(at)lin-magdeburg.de.

  • Proband werden?

    Proband werden?

    Wissenschaftlerin erklärt Probandin Tests, die sie am Computer machen soll

    Probanden für Gedächtnisstudie gesucht


    Worum geht es bei der Studie?
    Es geht um die Frage, warum sich manche Menschen Sachen besser merken können oder in bestimmten Situationen schneller reagieren als andere. Die Wissenschaftler untersuchen, welchen Einfluss dabei bestimmte Botenstoffe des Immunsystems auf diese Fähigkeiten haben.
     

    Wer kann mitmachen?
    Wir suchen gesunde Probanden im Alter zwischen 50 und 80 Jahren ohne psychiatrische, neurologische oder schwere chronische Erkrankungen. Interessenten sollten Rechtshänder sein. Außerdem sollte es keine Gründe geben, die gegen eine MRT-Messung sprechen, zum Beispiel Herzschrittmacher, Gelenkprothesen oder Retainer.
     

    Wie kann man sich anmelden?
    Es gibt zwei Möglichkeiten, um Kontakt aufzunehmen: per E-Mail unter altersstudie(at)lin-magdeburg.de oder per Anrufbeantworter unter 0391-626392291 (bitte Namen, Geburtsdatum und Kontaktdaten für einen Rückruf angeben).

    Ansprechpartner sind Matthias Raschick und Annika Schult. Studienleiter ist Björn Schott.
     

    Wie viel Zeit müssen die Probanden einplanen?
    Die Probanden sollten mit je 3 Stunden an 2 aufeinanderfolgenden Tagen rechnen.

    Am ersten Tag muss der Proband Fragebögen zur Gesundheit und MRT-Tauglichkeit ausfüllen sowie kleine Tests mit verschiedenen Aufgaben am Computer durchfuhren, die die Aufmerksamkeit, das Gedächtnis, die Reaktionszeit und die Konzentrationsfähigkeit untersuchen. Außerdem wird dem Studienteilnehmer eine kleine Menge an Blut abgenommen.

    Am zweiten Tag folgt dann die Untersuchung im Kernspintomografen (MRT), die etwa 50 Minuten dauert. Dabei werden die Aktivierungsmuster im Gehirn bei der Lösung einer einfachen Aufgabe gemessen. Danach folgen noch einige Fragebögen und Tests am Computer.
     

    Wann und wo findet das Experiment statt?
    Nach individueller Terminabsprache am Leibniz-Institut für Neurobiologie in der Brenneckestr. 6 in Magdeburg.
     

    Welchen Nutzen zieht der Proband aus der Untersuchung?
    Der Proband erhält eine Rückmeldung zu seinen Testergebnissen und kann sich mit anderen Altersgenossen vergleichen. Außerdem erhält der Teilnehmende im Nachgang ein MRT-Bild seines Gehirns. Zudem gibt es eine Aufwandsentschädigung von 56 Euro.

     

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