Das Teilinstitut Kognitive Neurowissenschaften (INM-3) nutzt behaviorale, pharmakologische und neuromodulatorische Methoden, um die Pathomechanismen neurologischer und neuropsychologischer Defizite aufzuklären, mit dem Ziel, innovative diagnostische und therapeutische Verfahren zu entwickeln.
Mittels funktioneller Bildgebung (PET, MRT) werden systemische (neurale Netzwerke) und molekulare (Neurotransmission) Ansätze unter Einsatz mathematischer Modelle (z.B. dynamic causal modelling) zusammengeführt, um zu einem ganzheitlichen Verständnis der Entwicklung normaler Hirnfunktionen bei Gesunden (über die gesamte Lebensspanne, d.h. vom Kindes- bis zum hohen Alter) als auch gestörter Hirnfunktionen bei neurologischen und psychiatrischen Patienten zu gelangen.
Diese Ziele werden in enger Zusammenarbeit mit den Kliniken für Neurologie (schlaganfall-bedingte Ausfallserscheinungen und Neurorehabilitation; Störungen des Gedächtnisses bei normalem Altern und Demenzen) und Psychiatrie (Störungen der sozialen Kognition bei Autismus & Schizophrenie) der Uniklinik Köln sowie der Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie der RWTH Aachen (Störungen von Aufmerksamkeit und Empathie bei Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätssyndrom) verfolgt.
Fokus
Räumliche Kognition
Mit Hilfe verschiedener neurowissenschaftlicher Methoden erforschen wir die Verarbeitung und Selektion räumlicher Information im menschlichen Gehirn.
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Motorische Kognition
Die aktuelle Forschung zeigt, dass kognitive und motorische Prozesse eng miteinander verwoben sind. Störungen der motorischen Kognition, wie beispielsweise die Apraxie, haben einen negativen Einfluss auf die Rehabilitation von Schlaganfallpatienten.
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Rehabilitation kognitiver Störungen
Wie beeinflusst ein Schlaganfall das sensomotorische System im menschlichen Gehirn? Wie schafft es das Gehirn, verlorengegangene Funktionen zu kompensieren? Wie können diese Prozesse von außen unterstützt werden, um die Rehabilitation von Schlaganfall-Patienten zu verbessern? Das sind die zentralen Fragen, welche unsere Forschungsaktivitäten antreiben.
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Computational Neurology
Fast jede motorische Handlung resultiert aus der komplexen Interaktion verschiedener Hirnregionen. In den vergangenen Jahrzehnten wurden die Hirnregionen, die in die Generierung von Bewegungen involviert sind intensiv in Tiermodellen, sowie im Menschen untersucht. Neuere theoretische Ansätze erlauben es uns, Informationen über die Interaktionen zwischen diesen Hirnregionen aus durch Elektroenzephalografie (EEG) und funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) gewonnenen Daten zu extrahieren.
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Entwicklung kognitiver Funktionen
Das Ziel der Arbeitsgruppe liegt in der Erforschung und Charakterisierung der regelhaften Hirnentwicklung sowie möglicher Abweichungen in dieser Entwicklung bei neuropsychiatrischen Erkrankungen des Kindes- und Jugendalters.
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Soziale Kognition
Das Kerninteresse der Arbeitsgruppe fokussiert auf das Forschungsfeld der sozialen Kognition, das alle kognitiven Prozesse einschließt, die für Interaktion und Kommunikation zwischen Personen relevant sind.
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