Die kognitive Neurologie ist ein sich ständig weiterentwickelndes Feld, das sich mit der Erforschung und Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems befasst, die höhere Hirnleistungen wie Gedächtnis, Orientierung, Sprache und exekutive Funktionen beeinträchtigen. Insbesondere in Erlangen wird intensiv an der Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Ansätze geforscht, um die Lebensqualität von Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen zu verbessern.
Fokus auf frühe Diagnose und innovative Therapien
Ein besonderer Schwerpunkt der Forschung in Erlangen liegt auf der Früherkennung von kognitiven Störungen und Demenzen, insbesondere der Alzheimer-Krankheit. Durch die Etablierung einer frühen Diagnose sollen krankheitsmodifizierende Therapien rechtzeitig und mit hoher Sicherheit durchgeführt werden können. Hierbei kommen differenzierte neurologische und neuropsychologische Diagnostik sowie die Bestimmung von neurodegenerativen Biomarkern im Nervenwasser zum Einsatz.
Therapie mit Anti-Amyloid-Antikörpern
Ein vielversprechender Therapieansatz ist die Behandlung mit Anti-Amyloid-Antikörpern wie Lecanemab und Donanemab. Diese Medikamente zielen darauf ab, die Amyloid-Plaques im Gehirn zu reduzieren, die als eine der Hauptursachen für die Alzheimer-Krankheit gelten. Geeignete Patienten für diese Therapie befinden sich in einem frühen Stadium der symptomatischen Erkrankung (MMST ≥20/22), weisen eine nachgewiesene Amyloid-Pathologie (Liquor oder PET-CT) auf, sind Nichtträger oder heterozygot für ApoE ε4 und stimmen einer Aufnahme in ein Programm für kontrollierten Zugang zu.
Allerdings ist diese Therapie nicht für alle Patienten geeignet. Ausgeschlossen sind Patienten mit MRT-Befunden einer zerebralen Amyloidangiopathie (Mikroblutungen, Makroblutungen, superfizielle Siderose), Einnahme von Antikoagulationen oder mit Gerinnungsstörungen sowie anderweitige schwerwiegende Begleiterkrankungen.
Forschungsschwerpunkte und Expertise in Erlangen
Die kognitive Neurologie in Erlangen profitiert von einer engen Zusammenarbeit verschiedener Institutionen und Experten. Im Folgenden werden einige der Forschungsschwerpunkte und beteiligten Wissenschaftler vorgestellt:
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Neuroimmunologie und neurodegenerative Erkrankungen
Aiden Haghikia konzentriert sich in seiner Forschung auf die Neuroimmunologie und neurodegenerativen Erkrankungen wie Multiple Sklerose und Morbus Parkinson. Er untersucht die Rolle der Ernährung und deren Interaktion mit dem Darmmikrobiom sowie die Auswirkungen auf das lokale und systemische Immun- und Nervensystem. Ziel seiner klinischen Arbeit ist es, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung auf personalisierte Weise auf Patienten zu übertragen.
Klinische Kognitive Neurowissenschaften
David Berron, Psychologe und kognitiver Neurowissenschaftler, leitet die Gruppe Klinische Kognitive Neurowissenschaften am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Seine Forschung zielt auf die Entwicklung von krankheitsstadienspezifischen Bildgebungs- und kognitiven Markern zur Überwachung des kognitiven und hirnorganischen Abbaus. Er untersucht die funktionelle Architektur der kognitiven Funktionen, insbesondere des menschlichen Gedächtnisses und des medialen Temporallappens, sowie die Auswirkungen der Krankheitspathologie auf diese funktionellen Gehirnsysteme. Dabei setzt er strukturelle und funktionelle MRT bei 3 und 7 Tesla in Kombination mit Alzheimer-Biomarkern ein. Zudem entwickelt und erforscht er ferngesteuerte und unbeaufsichtigte digitale Bewertungen über Smartphones und Tablets in Kombination mit neuartigen Biomarkern für künftige Anwendungen im Gesundheitswesen und bei klinischen Studien.
Molekulare Neuroplastizität
Alexander Dityatev, Gruppenleiter Molekulare Neuroplastizität am DZNE, untersucht die Rolle der neuronalen extrazellulären Matrix bei Neuroplastizität und kognitiven Funktionen sowie die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen. Seine Gruppe sucht nach neuen, auf die ECM abzielenden Behandlungen in Alterungs- und Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit, vaskulärer Demenz, Epilepsie und anderen neurologischen Erkrankungen. Darüber hinaus entwickelt die Gruppe neue Zwei-Photonen-Imaging-Assays, um die Rolle der ECM bei der Regulierung der Interaktion zwischen Mikroglia und Synapse und der Aktivität neuronaler Netzwerke direkt zu untersuchen.
Funktionelle Anatomie menschlicher Gedächtnisnetzwerke
Emrah Düzel, Neurologe und Leiter des Instituts für Kognitive Neurologie und Demenzforschung an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg, beschäftigt sich mit der funktionellen Anatomie menschlicher episodischer Gedächtnisnetzwerke, ihren klinischen und mechanistischen Veränderungen bei Alterung und Neurodegeneration sowie ihren Ressourcen der Plastizität. Er leitet die Gedächtnisambulanz der Universitätsklinik und ist Sprecher des Magdeburger Standortes des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Weiterhin ist er Teilzeitgruppenleiter am Institute of Cognitive Neuroscience am Universitäts-College London, Fellow der Max-Planck School of Cognition und Mitbegründer des Digital Health Start-ups neotiv. Innerhalb des neu gegründeten Deutschen Netzwerks der Gedächtnisambulanzen koordiniert er ebenso eine Arbeitsgruppe zu Digital Health und Telemedizin.
Neuroplastizität
Michael R. Kreutz, Forschungsgruppenleiter Neuroplastizität am Leibniz-Institut für Neurobiologie, forscht ebenfalls auf dem Gebiet der Neuroplastizität.
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Sinnesphysiologie
Kristine Krug, Heisenberg-Professorin und Leiterin der Abteilung für Sinnesphysiologie im Institut für Biologie der OVGU und externes wissenschaftliches Mitglied am Leibniz-Institut für Neurobiologie, leitet ein Forschungsprogramm zur Erforschung der neuronalen Signale und Codes, die der Wahrnehmung und Entscheidungsfindung bei Menschen und Affen zugrunde liegen. Ihre Forschung kombiniert In-vivo-Elektrophysiologie, elektrokratische Mikrostimulation, Optogenetik, Ultraschall, MR-Bildgebung im Hochfeld, Psychophysik und Histologie, um die Aktivitätsmuster in miteinander verbundenen Hirnkreisen zu beschreiben, die unsere Wahrnehmungserfahrungen hervorrufen.
Zelluläre Neurowissenschaften
Felix Kuhn, der einen Master-Abschluss in Integrativen Neurowissenschaften an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg erwarb, forscht in der Abteilung Zelluläre Neurowissenschaften des Leibniz-Instituts für Neurobiologie. Sein Forschungsinteresse gilt dem Verständnis von Schaltkreismechanismen des räumlichen Lernens und deren Beeinträchtigung bei kognitiven Erkrankungen mit Hilfe von computergestützten Werkzeugen.
Translationale biomedizinische Systemtechnik
Melanie Fachet forscht als Postdoktorandin im Bereich der translationalen biomedizinischen Systemtechnik. Ihre Forschungsschwerpunkte sind das Screening von nanoskalierten Wirkstoffen in Tumormodellen, die Modellierung zellulärer Mechanismen der Krankheitsentstehung und die nicht-invasive Diagnostik mittels Atemgasanalyse. Im Rahmen von Cognitive Vitality wird Sie die stressinduzierte Reaktion in der Atemgassignatur von Proband:innen untersuchen, um kognitive Assistenzsysteme zu entwerfen, zu optimieren und deren Auswirkungen auf Stress und kognitive Gesundheit zu bewerten.
Digitale Assistenz- und Lernsysteme
Tina Haase leitet am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF die Arbeitsgruppe „Digitale Assistenz- und Lernsysteme“. In ihrer Forschung beschäftigt sich Tina Haase mit Fragen der lern- und gesundheitsförderlichen Gestaltung digitaler Assistenztechnologien. Sie unterstützen Mitarbeitende unmittelbar im Arbeitsprozess und ermöglichen z.B. das Handling einer großen Variantenvielfalt in der Montage. Assistenzsysteme sind außerdem ein wertvolles Werkzeug im Anlernprozess, erhöhen die Flexibilität in der Produktion und können ein Instrument zur Begegnung des Fachkräftemangels sein. Die Gestaltung der Systeme ist daher von enormer Bedeutung. Während bisher vor allem die Gestaltung der physischen Ergonomie im Vordergrund stand, soll nun auch die kognitive Beanspruchung erforscht werden, so dass Mitarbeitende mit den Systemen lange gesund arbeiten können.
Virtuelle und Erweiterte Realität
Christian Hansen ist Professor für Virtuelle und Erweiterte Realität an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Seine Expertise liegt an der Schnittstelle zwischen Informatik und Medizin. Seine Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung medizinischer Verfahren durch fortschrittliche Visualisierungs- und Mensch-Computer-Interaktionstechnologien.
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Arbeitswissenschaft und Assistenztechnologien
Erik Harnau, Maschinenbauingenieur und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, beschäftigt sich mit der Gestaltung und dem Einsatz von physischen sowie kognitiven Assistenztechnologien im Tätigkeitsfeld der Arbeitswissenschaft. Für sein Promotionsvorhaben untersucht er hier insbesondere die Einsatzpotentiale digitaler Motion Capture-Systeme im industriellen Kontext. Aufgrund dessen möchte er als Teil der Initiative „Cognitive Vitality“ daran mitwirken, neue Möglichkeiten zur objektiven Bewertung sowohl von der kognitiven Beanspruchung am Arbeitsplatz, als auch der Wirksamkeit kognitiv unterstützender Assistenzsysteme zu erschließen.
Rolle des Zellstoffwechsels
Martin Böttcher arbeitet im Bereich Tumor- und Immunmetabolismus und leitet das Forschungslabor der Klinik für Hämatologie und Onkologie am Universitätsklinikum Magdeburg. Er bringt seine Expertise zur Entschlüsselung der Zusammenhänge zwischen (zellulärem) Metabolismus und Zellfunktionen bzw.
Romy Böttcher-Loschinski, Postdoktorandin an der Klinik für Hämatologie und Onkologie in Magdeburg, forscht über die Interaktion von Leukämiezellen mit Immunzellen, mit besonderem Schwerpunkt auf dem Zellstoffwechsel. Das Ziel ihrer Forschung ist es, Immunzellen zu bewaffnen und leukämische Zellen zu entwaffnen, um bessere therapeutische Ergebnisse zu erzielen.
Auswirkungen systemischer und lokaler Immunreaktionen
Christiane untersucht die Auswirkungen systemischer und lokaler Immunreaktionen auf das Auftreten und Fortbestehen kognitiver Müdigkeit.
Darm-Hirn-Achse
Alexander Duscha, Neuroimmunologe und Doktorand, gilt das Zusammenspiel der Darm-Hirn-Achse und ihre Rolle bei Neuroinflammation und Neuroregeneration. Er konnte kürzlich zeigen, dass eine Supplementierung mit kurzkettigen Fettsäuren den Krankheitsverlauf bei 300 Patienten mit Multipler Sklerose verbessert. Im Rahmen des Arbeitsbereichs zur Förderung der Erholung wird Alexander neuartige translationale Interventionsstrategien zur Bekämpfung kognitiver Ermüdung untersuchen.
Nicht-invasive Hirnstimulation
Maria Kühne, Postdoktorandin an der Klinik für Neurologie, untersucht potenzielle therapeutische Anwendungen von NIBS-Technologien und interessiert sich insbesondere für Möglichkeiten zur Individualisierung von NIBS-basierten Co-Therapieansätzen.
Telemedizinische Schlaganfallversorgung
Ein weiteres wichtiges Standbein der Neurologie in Erlangen ist das telemedizinische Schlaganfallnetzwerk (STENO). Dieses Netzwerk ermöglicht eine schnelle und effektive Versorgung von Schlaganfallpatienten auch in ländlichen Regionen. PD Dr. med. Jochen A. Sembill, MHBA, Facharzt für Neurologie und Intensivmediziner, hat die Projektleitung von STENO übernommen und wird das Netzwerk mit seiner Expertise in der Neurologie und Schlaganfallforschung weiter voranbringen.
Spezialambulanzen und Behandlungsspektrum
Die Neurologie des Uniklinikums Erlangen bietet ein breites Spektrum an Spezialambulanzen für verschiedene neurologische Erkrankungen an. Dazu gehören unter anderem:
- Demenz und Kognitive Neurologie (Leitung: PD Dr. med. Jochen A. Sembill, MHBA)
- Epilepsie (Privatsprechstunde Prof. Dr. M. Fabry)
- Bewegungsstörungen (Idiopathisches Parkinson-Syndrom, atypische Parkinson-Syndrome, Chorea Huntington, Spastische Spinalparalyse, Ataxie, Restless-legs-Syndrom) (Privatsprechstunde Prof. Dr. J. Winkler)
Termine in den Spezialambulanzen sollten grundsätzlich von einem Arzt, vorzugsweise einem Facharzt für Neurologie, vereinbart werden.
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