Plastizitätsmechanismen und -progression
Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Erfahrung Auswirkungen auf das Volumen von Bereichen der grauen Substanz im erwachsenen menschlichen Gehirn haben kann. Die Dynamik, Mechanismen und biologischen Grundlagen solcher strukturellen Veränderungen des Gehirns sind gegenwärtig weitgehend unbekannt. In diesem Projekt, das auf Aktivitäten der Sofja Kovalevskaja Forschungsgruppe zur Plastizität von Gehirn und Verhalten im jungen und alten Erwachsenenalter aufbaut, werden wir zur Klärung dieser Fragen Trainingsstudien durchführen. Von jedem Studienteilnehmer werden zahlreiche magnetresonanztomografische (MRT-) Aufnahmen gemacht.
In einer ersten Studie (Dissertationsprojekt Elisabeth Wenger) werden die kurz- und langfristigen Auswirkungen motorischen Lernens auf die Hirnstruktur und -funktion über die Zeit hinweg verfolgt. Dazu werden Studienteilnehmer die feinmotorischen Fähigkeiten ihrer nichtdominanten Hand zwei Monate lang trainieren. MR-Bilder werden mehrfach im Verlauf des Lernens aufgenommen. Dies wird die Untersuchung der Progression struktureller Hirnveränderungen ermöglichen. Zugleich werden diese strukturellen Veränderungen mit dem Erwerb der neuen Fähigkeiten und Veränderungen in funktioneller Hirnaktivität in Beziehung gesetzt werden.
In einer weiteren Studie untersuchen wir hirnstrukturelle, hirnfunktionelle und Verhaltensveränderungen durch Spielen eines kommerziellen Videospiels, in dem die Probanden durch eine 3D-Welt navigieren und sich dort orientieren müssen.
Plastizität
Team
Literatur
Kühn, S., Schmiedek, F., Noack, H., Wenger, E., Bodammer, N.C., Lindenberger, U., & Lövden, M. (2012). The dynamics of change in striatal activity following updating training. Human Brain Mapping. Advance online publication. doi: 10.1002/hbm.22007
Kühn, S., Schmiedek, F., Schott, B., Ratcliff, R., Heinze, H.-J., Düzel, E., Lindenberger, U., & Lövden, M. (2011). Brain areas consistently linked to individual differences in perceptual decision-making in younger as well as older adults before and after training. Journal of Cognitive Neuroscience, 23, 2147–2158. doi: 10.1162/jocn.2010.21564
Lövdén, M., Bäckman, L., Lindenberger, U., Schaefer, S., & Schmiedek, F. (2010). A theoretical framework for the study of adult cognitive plasticity. Psychological Bulletin, 136, 659–676. doi: 10.1037/a0020080
Lövdén, M., Bodammer, N. C., Kühn, S., Kaufmann, J., Schütze, H., Tempelmann, C., et al. (2010). Experience-dependent plasticity of white-matter microstructure extends into old age. Neuropsychologia, 48, 3878–3883. doi: 10.1016/j.neuropsychologia. 2010.08.026
Lövdén, M., Schaefer, S., Noack, H., Kanowski, M., Kaufmann, J., Tempelmann, C., et al. (2011). Performance-related increases in hippocampal N-acetylaspartate (NAA) induced by spatial navigation training are restricted to BDNF Val homozygotes. Cerebral Cortex, 21, 1435–1442. doi: 10.1093/cercor/bhq230
Lövdén, M., Schaefer, S., Noack, H., Bodammer, N. C., Kühn, S., Heinze, H. J., et al. (2011). Spatial navigation training protects the hippocampus against age-related changes during early and late adulthood. Neurobiology of Aging. Advance online publication. doi: 10.1016/j.neurobiolaging. 2011.02.013