AG Tüscher

AG Strukturelle Bildgebung

Leitung

Gruppenmitglieder

PD Dr. phil. et med. habil. Alexandra Sebastian

Dr. phil. Dipl.-Psych. Dominik Wolf

Dr. rer. hum. Florian Fischer

Dr. phil. Bianca Kollmann, M.Sc.

MSc. Psych. Theresa Schmitt

Forschungsschwerpunkte

Mechanismen und Modulatoren der kognitiven Resilienz im Alter

Das Gehirn ist ein selbstorganisierendes und anpassungsfähiges System, das trotz allmählicher oder plötzlicher Beeinträchtigung seiner Komponenten Robustheit im Sinne einer anhaltenden kognitiven Funktionsfähigkeit zeigt. Im Alterungsprozess wurde trotz der Tendenz zu Konstanz und Robustheit eine ausgeprägte individuelle Variabilität der kognitiven Leistungsfähigkeit bei gegebenem Level an Pathologien oder Beeinträchtigungen des Gehirns beobachtet. Diese Beobachtungen implizieren starke Variationen im Grad der Resilienz des Gehirns. Da die kognitive Gesundheit einen wichtigen Faktor für die Lebensqualität älterer Menschen darstellt und in hohem Maße zur Funktionsfähigkeit und Unabhängigkeit im späten Leben beiträgt, ist ein tieferes Verständnis der Mechanismen erforderlich, die der Widerstandsfähigkeit des Gehirns im Alter zugrunde liegen. Der Forschungsbereich konzentriert sich auf Bildgebungs- und klinisch/neuropsychologische Methoden, um Mechanismen zu untersuchen, die der Widerstandsfähigkeit gegen altersbedingten kognitiven Rückgang zugrunde liegen. Zudem werden Interventionsstrategien erforscht, die auf die der Resilienz zugrunde liegenden Mechanismen abzielen, um die kognitive Gesundheit im Alter zu fördern.

Der methodische Schwerpunkt zur Untersuchung struktureller Hirnmechanismen, die der Resilienz zugrunde liegen, liegt auf der strukturellen MRT (T1- und T2-gewichtete Bildgebung, diffusionsgewichtete Bildgebung). Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der strukturellen Analyse des Hippocampus. Neben der Bestimmung von Gesamt- und Subfeldvolumina des Hippocampus auf Grundlage von T1- und hochauflösenden T2-gewichteten MRT-Sequenzen wird die strukturelle Integrität des Hippocampus auf Grundlage diffusionsgewichteter Bildgebung untersucht. Zudem ist die Weiterentwicklung der Harmonisierung der Hippocampusvolumetrie im Rahmen internationaler Konsortien Teil des Forschungsschwerpunkts (z.B. Wolf D. et al., 2017, Alzheimer’s & Dementia).

Studien

AgeGain - kognitive Trainingsstudie mit kognitiv gesunden Älteren

Ausgewählte Publikationen

Mechanismen und Modulation der kognitiven Belastbarkeit im Alter:

• Wolf, D., Fischer, F. U., Fellgiebel, A., & Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. (2019). Impact of Resilience on the Association Between Amyloid-β and Longitudinal Cognitive Decline in Cognitively Healthy Older Adults. Journal of Alzheimer's Disease, 70(2), 361-370.
• Wolf, D., Fischer, F. U., Fellgiebel, A., & Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. (2019). A methodological approach to studying resilience mechanisms: demonstration of utility in age and Alzheimer’s disease-related brain pathology. Brain Imaging and Behavior, 13(1), 162-171.
• Wolf D., Tüscher O., Teipel S., Mierau A., Strüder H., Drzezga A., Baier B., Binder H., Fellgiebel A., and the German AgeGain study group (2018). Mechanisms and modulators of cognitive training gain transfer in cognitively healthy aging: study protocol of the AgeGain study. Trials, 19(1), 337.
• Wolf D., Bocchetta M., Preboske G.M., Boccardi M., Grothe M.J. (2017). Reference standard space hippocampus labels according to the European Alzheimer’s Disease Consortium-Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative harmonized protocol: Utility in automated volumetry. Alzheimer’s & Dementia, 13(8):893-902.
• Wolf D., Fischer FU., de Flores R., Chételat G., Fellgiebel A. (2015). Differential associations of age with volume and microstructure of hippocampal subfields in healthy older adults. Human Brain Mapping, 36(10), 3819-3831.

Modellierung von Mechanismen und Hirnnetzwerk-Surrogaten der Belastbarkeit im Alter

• Fischer, F. U., Wolf, D., Fellgiebel, A., & Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. (2019). Connectivity and morphology of hubs of the cerebral structural connectome are associated with brain resilience in AD-and age-related pathology. Brain Imaging and Behavior, 13(6), 1650-1664. 
•  Fischer, F. U., Wolf, D., & Fellgiebel, A. (2017). Diaschisis-Like Association of Hippocampal Atrophy and Posterior Cingulate Cortex Hypometabolism in Cognitively Normal Elderly Depends on Impaired Integrity of Parahippocampal Cingulum Fibers. Journal of Alzheimer's Disease, 60(4), 1285-1294. 
•  Fischer, F. U., Wolf, D., Scheurich, A., Fellgiebel, A., & Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. (2015). Altered whole-brain white matter networks in preclinical Alzheimer's disease. NeuroImage: Clinical, 8, 660-666.
• Fischer, F. U., Wolf, D., Scheurich, A., & Fellgiebel, A. (2014). Association of structural global brain network properties with intelligence in normal aging. PloS one, 9(1), e86258.