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Plastizitätsmechanismen und -progression

Tree with brain root, brainstorming concept
© istock-proksima

In unserem Projekt beschäftigen wir uns mit der Frage, ob und wie Plastizität zur Entwicklung über die Lebensspanne beiträgt. Unsere besondere Aufmerksamkeit gilt der Beziehung zwischen neuronalen und behavioralen Ausprägungen der Plastizität. Das menschliche Gehirn hat eine wesentliche Kapazität, sich an veränderliche Umweltanforderungen anzupassen, indem es seine Funktionsweise und Struktur verändert (siehe Lövdén, Wenger, Mårtensson, Lindenberger, & Bäckman, 2013). Die zentralen Ziele dieses Projekts bestehen darin, die Mechanismen und sequentielle Progression der Verhaltens- und neuronalen Plastizität über die Lebensspanne aufzudecken. Wir gehen davon aus, dass Plastizität durch eine Diskrepanz zwischen Umweltanforderungen und aktuellen Verhaltens- und neuronalen Ressourcen von Individuen ausgelöst wird (vgl. Lindenberger & Wenger, 2017). Das Projekt interessiert sich für plastische Veränderungen über die Lebensspanne, die durch Diskrepanzen in beide Richtungen induziert werden: es betrachtet Situationen, in denen die aktuellen Anforderungen höher sind als die verfügbare Kapazität (z. B. in kognitiven Trainingsstudien), sowie Situationen, in denen die Kapazität höher ist als die aktuellen Anforderungen (wie z. B. bei sensorischer Deprivation). Kognitive Interventionen durch Trainingsstudien, in denen bestimmte Gehirnregionen und Netzwerke gefordert werden, die wiederum eine ganz spezifische Fähigkeit unterstützen, spielen dabei eine zentrale Rolle. Da die Mechanismen solcher Veränderungen und die sequentielle Progression von Plastizität bisher wenig erforscht sind, ist es unser Ziel, diese Lücke in der Forschungslandschaft zu schließen.

Team

LIP Gruppe Plasticity
© MPI fuer Bildungsforschung

Plastizität in der Kindheit

Plastizität im Erwachsenenalter

Frühere Forschungsthemen

Simone Kühn war von 2013 bis 2016 die für dieses Projekt hauptverantwortliche Wissenschaftlerin. Sie hat jetzt eine Heisenberg-Professur am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf inne.

Für Informationen über die Untersuchungen ihrer Gruppe aus dieser Zeit siehe Frühere Forschungsthemen.

Berliner Altersstudie II (BASE-II)

Logo BASE II | Berliner Altersstudie II

Im Rahmen dieses Projektes wird eine Substichprobe der Berliner Altersstudie II im MRT untersucht, um Daten zur Struktur des Gehirns und altersassoziierten Veränderungen zu erheben.

Ausführliche Informationen zu dieser Studie finden sich auf der BASE-II-Website: www.base2.mpg.de

MRT-Labor

3-Tesla-Tomograf | Das MRT-Labor im MPI fuer Bildungsforschung
© MPI fuer Bildungsforschung

Der 3-Tesla-Magnetresonanztomograf (MRT) am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung

Weitere Information zum Labor findet sich hier.

Neuere Publikationen

Pannunzi, M., ... Wenger, E., Lisofsky, N., Martensson, J., Butler, O., Filevich, E., ... Lindenberger, U., Kühn, S., & Deco, G. (2017). Resting-state fMRI correlations: From link-wise unreliability to whole brain stability. NeuroImage, 157, 250–262. doi: 10.1101/081976

Projektleiterinnen

Team

Yana Fandakova
Ulman Lindenberger
Elisabeth Wenger

Simone Kühn (Assoziierte Wissenschaftlerin)

Maike Kleemeyer (Postdoktorandin)

Oisin Butler
Neda Khosravani (Doktoranden)

Ludmila Müller (Forschungskoordinatorin)

Kirsten Becker
Anke Klingebiel (Forschungstechnische Assistentinnen)

Alumni

Elisa Filevich, Bernstein Center for Computational Neuroscience
Nina Lisofsky, Agaplesion Diakonieklinikum Rotenburg
Martin Lövdén, Karolinska Institutet
Johan Mårtensson, Lund University

Literatur

Fandakova, Y., Bunge, S. A., Wendelken, C., Desautels, P., Hunter, L., Lee, J. K., & Ghetti, S. (2016). The importance of knowing when you don't remember: Neural signaling of retrieval failure predicts memory improvement over time. Cerebral Cortex. Advance online publication. doi: 10.1093/cercor/ bhw352

Kühn, S., & Lindenberger, U. (2016). Research on human plasticity in adulthood: A lifespan agenda. In K. W. Schaie & S. L. Willis (Eds.), Handbook of the psychology of aging (8th ed., pp. 105-123). Amsterdam: Academic Press. doi: 10.1016/B978-0- 12-411469-2.00006-6

Lindenberger, U., Wenger, E., & Lövdén, M. (2017). Towards a stronger science of human plasticity. Nature Reviews Neuroscience, 18, 261–262. doi: 10.1038/nrn.2017.44

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., Wenger, E., Mårtensson, J., Lindenberger, U., & Bäckman, L. (2013). Structural brain plasticity in adult learning and development. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 37, 2296–2310. doi: 10.1016/ j.neubiorev.2013.02.014

Wenger, E., Kühn, S., Verrel, J., Mårtensson, J., Bodammer, N. C., Lindenberger, U., & Lövdén, M. (2017). Repeated structural imaging reveals non-linear progression of experience-dependent volume changes in human motor cortex. Cerebral Cortex, 27, 2911–2925. doi: 10.1093/cercor/ bhw141