Plastizität bei Erwachsenen
Die riesige Anzahl von Verbindungen zwischen Neuronen kann nicht einfach im genetischen Code festgeschrieben sein, da der Umfang des Netzwerks den des Codes bei weitem übertrifft. Unter anderem hat die Erbsubstanz die wesentliche Aufgabe, die Ausprägungen der verschiedenartigen Nervenzellen mit ihren Neurotransmittern zu kodieren, Gene können aber nicht die genauen Verbindungen zwischen einzelnen Neuronen steuern. Jedes höhere Gehirn muss also als relativ strukturloses, aber extrem flexibles Netzwerk von Zellen beginnen, das die inhärente Fähigkeit hat, sich genau so zu “verdrahten”, dass es sich am besten den einzigartigen Anforderungen seiner individuellen Umwelt anpasst. Hinzu kommt, dass das Gehirn auch im reiferen Zustand, d.h. im Erwachsenenalter, flexibel bleiben und seine Fähigkeit beibehalten muss, bestehende Verbindungen und Strukturen als Reaktion auf neue Umweltbedingungen zu verändern. Diese Fähigkeit des Gehirns, auf Erfahrungsänderungen im Erwachsenenalter zu reagieren, interessiert uns in diesem Projektteil.
Es gibt zunehmende Nachweise von solchen plastischen Änderungen der erwachsenen menschlichen Hirnstruktur. Bisher weiß man relativ wenig über die Mechanismen, die dieser Veränderungen zugrunde liegen, und über ihren zeitlichen Verlauf. In diesem Projekt nutzen wir verschiedene behaviorale Paradigmen, um die Hinweise auf Hirnplastizität zu verdichten. Wir legen dabei einen Schwerpunkt auf den zeitlichen Verlauf von plastischen Veränderungen, wie sie behaviorale Fähigkeitsaneignung begleiten.
Unsere Forschungsthemen
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.
Ausgewählte Publikationen
Papadaki, E., Koustakas, T., Werner, A., Lindenberger, U., Kühn, S., & Wenger, E. (2023). Resting-state functional connectivity in an auditory network differs between aspiring professionals and amateur musicians and correlates with performance. Brain Structure and Function, 228(9), 2147–2163. https://doi.org/10.1007/s00429-023-02711-1
Polk, S. E., Kleemeyer, M. M., Köhncke, Y., Brandmaier, A. M., Bodammer, N. C., Misgeld, C., Porst, J., Wolfarth, B., Kühn, S., Lindenberger, U., Wenger, E., & Düzel, S. (2022). Change in latent gray matter structural integrity is associated with change in cardiovascular fitness in older adults who engage in at-home aerobic exercise. Frontiers in Human Neuroscience, 16, Article 852737. https://doi.org/10.3389/fnhum.2022.852737
Wenger, E., Polk, S. E., Kleemeyer, M. M., Weiskopf, N., Bodammer, N. C., Lindenberger, U., & Brandmaier, A. M. (2022). Reliability of quantitative multiparameter maps is high for magnetization transfer and proton density but attenuated for R1 and R2* in healthy young adults. Human Brain Mapping, 43(11), 3585–3603. https://doi.org/10.1002/hbm.25870
Wenger, E., & Kühn, S. (2021). Neuroplasticity. In T. Strobach & J. Karbach (Eds.), Cognitive training: An overview of features and applications (2nd ed., pp. 69–83). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39292-5_6
Wenger, E., Papadaki, E., Werner, A., Kühn, S., & Lindenberger, U. (2021). Observing plasticity of the auditory system: Volumetric decreases along with increased functional connectivity in aspiring professional musicians. Cerebral Cortex Communications, 2(2), Article tgab008. https://doi.org/10.1093/texcom/tgab008
Wenger, E., Brozzoli, C., Lindenberger, U., & Lövdén, M. (2017). Expansion and renormalization of human brain structure during skill acquisition. Trends in Cognitive Sciences, 21(12), 930–939. https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.09.008
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(5), 2911–2925. https://doi.org/10.1093/cercor/bhw141
Lindenberger, U., Wenger, E., & Lövdén, M. (2017). Towards a stronger science of human plasticity. Nature Reviews Neuroscience, 18, 261–262. https://doi.org/10.1038/nrn.2017.44
