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Translationale Neurowissenschaften

Erkrankungen des Nervensystems zählen weltweit zu den Hauptursachen verlorener Lebensqualität und frühzeitiger Behinderung. Beispiele hierfür sind psychische Störungen, chronische Schmerzen, Schlaganfall, Parkinson und Multiple Sklerose. Bedingt durch die demographische Entwicklung ist in den kommenden Jahren vor allem in einem urbanen Umfeld mit einem deutlichen Anstieg dieser Erkrankungen zu rechnen. Vorhandene Therapieverfahren sind häufig nicht oder nicht ausreichend wirksam, auch weil die zugrundeliegenden Pathomechanismen nur unzureichend verstanden sind.

Retinales Axoninitialsegment mit periodischer Anordnung von βIVspectrin Ringen (grün) und einem intra-axonalen Calcium-Speicher, der cisternen Organelle (rot).
Meissner-Körperchen in der Dermis der Fingerbeere; innervierende Axone (blau) mit Myelin (rot), die nach dem Eintritt in die Kapsel ihre Myelinisierung verlieren (grün).
Neuronale Stammzellsphäre aus dem Hippocampus; Zellkerne (blau) und gliale Vorläufer (rot).

Das Ziel des Forschungsschwerpunktes Translationale Neurowissenschaften ist es daher, die Mechanismen dieser Erkrankungen aufzuklären und Forschungserkenntnisse in präzise Ansätze zur Therapie und Prophylaxe zu übersetzen; um jedoch den Patienten in seiner individuellen Erkrankungssituation verstehen und optimal behandeln zu können, ist darüber hinaus eine Charakterisierung der persönlichkeitsbedingten (z.B. Geschlecht, Lebensspanne, genetischer Hintergrund) und der umweltbedingten Einflüsse (z.B. psychosoziale Interaktionen, urbanes Umfeld,) erforderlich.

EM Tomographie; Rekonstruktion eines Heminodes an einem Ravierschen Schnürring im N. opticus, Myelin (blau), Geflecht intraaxonaler Neurofilamente (gelb), Mitochondrium (pink).

Die Untersuchung derartig komplexer Interaktionen erfordert multivariate Analyseverfahren, die in enger Abstimmung zwischen Klinikern und IT-Experten im Rahmen von Netzwerken „digitaler Gesundheit“ geleistet werden. Die komplexen äußeren Einflüsse müssen bei der Validierung der Pathophysiologie und resultierender therapeutischen Verfahren im experimentellen System und schließlich am Patienten berücksichtigt werden, um erfolgreich Präzisionsmedizin mit individuell optimierten Therapiemöglichkeiten zu erreichen.

Wichtige Teilaspekte innerhalb des Forschungsschwerpunktes sind:

  • Neuroinflammation und Schmerz
  • Plastizität und Modulation des Nervensystems
  • Psychische Gesundheit über die Lebensspanne
  • Neuropsychiatrische Präzisionsmedizin

Zentrum für Translationale Neurowissenschaften

Als Kristallisationspunkt für die gemeinsamen Aktivitäten des Forschungschwerpunkts soll das Zentrum für Translationale Neurowissenschaften (CTN) gegründet werden. Das CTN soll die gemeinsamen Aktivtäten am ZI und der UMM bündeln und Synergien stärken, um eine rasche Translation grundlagenwissenschaftlicher Erkenntnisse in präzise diagnostische und therapeutische Verfahren zu ermöglichen.

Retina im whole mount; Ganglienzellen (blau), Axone von Ganglienzellen (nicht-myelinisiert, grün) und ihre Axoninitialsegmente (grün), Neurofilament (rot).

Neben den Kernfächern am UMM-Campus (Neurologie, Neuroanatomie, Neurochirurgie, Mikr. Anatomie, Neuroradiologie, Neurophysiologie) soll das Zentrum für die Inte-gration wichtiger Fächer mit existierenden oder zukünftigen Kooperationen (z.B. Anästhesiologie, HNO-Heilkunde, Dermatologie, Gastroenterologie, Diabetologie, Zell- und Molekularbiologie, Immunologie, Nuklearmedizin, klin. Chemie, CKM, Radiologie, Strahlentherapie) offenstehen. Ohne strukturelle Änderung der Zugehörigkeit der beteiligten Fächer soll durch die strukturelle Unabhängigkeit des Zentrums die notwendige Flexibilität für Integration neuer Bereiche und Interaktionen mit anderen Fakultäten der Universität Heidelberg, der Hochschule Mannheim sowie Forschungseinrichtungen (EMBL, DKFZ, KIT) erzielt werden.

Dem Fokus des FSP-TN entsprechend sind die Schwerpunktthemen psychische Gesundheit über die Lebensspanne, Neuropsychiatrische Präzisionsmedizin, Modulation des Nervensystems bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen, Neuroinflammation und Schmerz, neurovaskuläre und neuroonkologische Krankheitsbilder und Neuroimaging.

Neben der bereits existierenden überregionalen Sichtbarkeit in den Bereichen Psychiatrieforschung (ZI) und Schmerzforschung (UMM und ZI) soll so überregionale Sichtbarkeit in den Bereichen Präzisionsneuropsychiatrie, Neuromodulation und Neuroinflammation als krankheitsübergreifendes pathophysiologisches Konzept erreicht werden.

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