Arbeitsgruppe
Zelluläre Neuro­chirurgie

Hintergrund

Motivation unserer Arbeit ist unsere Faszination für das menschliche Gehirn. Das Gehirn integriert Informationen aus den Sinnesorganen und dem Körper und steuert sowohl die innere Homöostase als auch unsere Interaktion mit der Umwelt. Es ist das Organ in dem höhere kognitive Leistungen, wie z.B. Gedächtnis, Emotion, Kreativität und menschliche Persönlichkeit, entstehen. Fehlfunktionen des Gehirns, zum Beispiel im Rahmen von Gefäß- oder bösartigen Erkrankungen, Neurodegeneration oder Psychosen, können dessen Leistungsfähigkeit massiv beeinträchtigen und sind oftmals Ursache eines immensen Leids der Betroffenen und deren Angehöriger. Trotz der umfassenden Förderung der Hirnforschung sind die Grundlagen der Hirnfunktion und somit auch die Grundlagen zahlreicher Erkrankungen des Gehirns nach wie vor nur unzureichend verstanden.

Ein Grund hierfür ist die immense Komplexität des Gehirns. Hirnfunktion beruht auf Vorgängen in miteinander synaptisch verbundenen Nervenzellen. Man schätzt, dass allein der Cortex (die hierarchisch übergeordnete Hirnrinde) ca. 20 Milliarden Nervenzellen umfasst, welche über bis zu 200 Billionen Synapsen miteinader interagieren. Für ein besseres Verständnis von Hirnfunktion und -Dysfunktion bedarf es der Kenntnis der (1.) Netzwerkstruktur und (2.) Netzwerkaktivität, idealerweise auf der Ebene einzelner Nervenzellen bzw. einzelner Synapsen. Dies erfordert modernste Methoden der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung, welche zwar prinzipiell zur Verfügung stehen und zuletzt stetig weiterentwickelt werden, bis dato aber nur vereinzelt oder gar nicht am menschlichen Gehirn eingesetzt wurden. Das Wissen über menschliche Nervenzellnetzwerke auf zellulärer Ebene ist rudimentär. Konzepte zur Diagnostik und Behandlung der gesundheitsökonomisch und gesellschaftlich hoch relevanten Erkrankungen des menschlichen Gehirns beruhen daher zumeist auf klinischen Erfahrungswerten, nicht jedoch auf mechanistischen Modellen, welche eine spezifischere und effizientere Therapie versprechen.

Forschungsziele

In unserer Arbeitsgruppe wollen wir den Brückenschlag zwischen Grundlagen- und klinischer neurowissenschaftlicher Forschung im Bereich der zellulären Neurowissenschaften vollziehen. Als Neurochirurgen wollen wir hierbei unsere klinische Erfahrung und unseren Einblick in neueste diagnostische und therapeutische Verfahren in die Generierung und Bearbeitung relevanter Fragestellungen einbringen. Gleichzeitig verstehen wir uns auch als Grundlagenforscher, die mit Begeisterung moderne experimentelle Methoden einsetzen und vorantreiben wollen.

Ziel der Arbeitsgruppe ist ein besseres Verständnis der Grundlagen menschlicher Hirnfunktion und neurochirurgischer / neurologischer Krankheitsbilder auf der Ebene von Nervenzellen bzw. Nervenzellnetzwerken als Basis neuer diagnostischer und therapeutischer Konzepte. Konkrete Themen umfassen u.a.:

• Struktur-Funktions-Beziehungen menschlicher Nervenzellnetzwerke auf zellulärer Ebene
• Neuronale Funktion und Dysfunktion im Rahmen von Gefäß- und bösartigen Erkrankungen des Gehirns und deren Therapie
• Zelluläre Grundlagen therapeutisch / diagnostisch induzierter Plastizität im Rahmen transkranieller Magnetstimulation

Methoden

Hierzu setzen wir moderne Methoden der zellulären Neurowissenschaften ein, u.a.

Für das Gelingen unserer Vorhaben bedarf es einer möglichst engen Annäherung der verschiedenen Arbeitswelten des Klinikers auf der einen und des im Labor tätigen Experimentators auf der anderen Seite. Die hierzu erforderliche räumliche Nähe zur Klinik ist für unser Labor gegeben, und wir kooperieren u.a. mit den Arbeitsgruppen von Univ.-Prof. Dr. med. Simon Jacob und Prof. Dr. med. Sandro Krieg. Entscheidend bleibt, motivierte Mitstreiter zu gewinnen – Initiativbewerbungen aller Art sind jederzeit willkommen.