Der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 10 Millionen Euro geförderte transregionale Sonderforschungsbereich (TRR 295) “ReTune” hat zum Ziel, die Informationsverarbeitung in dynamischen Hirnnetzwerken besser zu verstehen und die Therapiemöglichkeiten für Menschen mit motorischen Netzwerkstörungen zu verbessern und zu erweitern.
Neuromodulation gilt als ein vielversprechendes Verfahren, um Nervenzellen gezielt mit elektrischen Strömen oder Magnetfeldern zu stimulieren und das neuronale Netzwerk im Gehirn zu beeinflussen. Indem wir die neurobiologischen Mechanismen abnormaler Netzwerkkommunikation bei Hirnerkrankungen erforschen, möchten wir die Neuromodulationstherapie über die Grenzen der derzeitigen Möglichkeiten hinaus weiterentwickeln. Unsere langfristige Vision ist eine ideale Neuromodulationstherapie, die mit hoher Präzision auf einzelne Symptomkreisläufe abzielt und sich an dynamische Netzwerkveränderungen anpasst.
In der ersten Förderperiode unseres TRR 295 von 2020 bis 2024 konzentrieren wir die Forschung auf drei Bereiche:
Area A: Interaktionen zwischen Zellen bei motorischen Netzwerkerkrankungen
Area B: Modellierung und Bildgebung symptomspezifischer neuronaler Netzwerke bei motorischen Störungen
Area C: therapeutische Beeinflussung motorischer Netzwerkstörungen
Innerhalb dieser Forschungsbereiche wollen wir
(i) Erkenntnisse über die zellulären Grundlagen von Netzwerkstörungen und die Mechanismen der Neurostimulation gewinnen;
(ii) die Informationsverarbeitung in den motorischen Netzwerken von Patient:innen mit Bewegungsstörungen verstehen und neue Knotenpunkte für Interventionen bei motorischen Netzwerkstörungen identifizieren;
(iii) unter Verwendung personalisierter und adaptiver Stimulationsverfahren innovative und translationale Algorithmen der Neuromodulation zur Behandlung motorischer Symptome entwickeln.
Um unsere Vision zu verwirklichen, benötigen wir das breite Fachwissen eines überregionalen, multidisziplinären und kooperativen Forschungskonsortiums. Die umfassende und interdisziplinäre Zusammenarbeit vereint Expert:innen aus den Bereichen Neurobiologie, Neurophysiologie, Computermodellierung und Neurobildgebung, Mathematik, Ingenieurwesen, Psychologie, Neurologie und Neurochirurgie.
Ein strukturiertes Ausbildungs- und Förderprogramm für Nachwuchs-Neurowissenschaftler:innen mit breitem wissenschaftlichem und methodischem Fachwissen unterstützt den Forschungsfortschritt.
Um neue Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung und der klinischen Praxis möglichst schnell austauschen zu können, untersuchen wir experimentelle Interventionen in gut dokumentierten Modellsystemen und analysieren zeitgleich die Mechanismen etablierter Neuromodulationstherapien bei Patient:innen.
ReTune areas and methods.
