Arbeitsgruppe Motorik und Kognition

Die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe beschäftigen sich mit biologischen Grundlagen motorischer und kognitiver Leistungen und deren Desintegration unter klinischen und neurowissenschaftlichen Gesichtspunkten.

Kernfragen unserer Arbeit sind, wie unterschiedliche Gehirnstrukturen zusammenwirken, um mentale und physische Handlungselemente bereitzustellen und zu koordinieren, und wie sich entsprechende Interaktionen unter pathologischen Bedingungen verändern.
In klinischen Studien untersuchen wir, welche Teilbereiche kognitiver Leistungen beeinträchtigt sind, wenn Patienten im Rahmen primärer Bewegungsstörungen dementielle Symptome entwickeln, und welche krankheitsspezifischen Bedingungen hierfür vorliegen. Zur Untersuchung dieser Aspekte verwenden wir biometrische Methoden, insbesondere die gleichzeitige Erfassung von Verhaltensleistungen und neurophysiologischen Daten in verschiedenen Handlungszusammenhängen.

Darüber hinaus gilt ein besonderes Interesse Patienten, deren Bewegungsstörung mit tiefer Hirnstimulation (Deep Brain Stimulation / DBS) behandelt wird. Im Rahmen der DBS werden Elektroden in umschriebene Regionen des Thalamus und der Basalganglien implantiert, so daß Funktionen dieser Areale einerseits neurophysiologisch charakterisiert werden können und andererseits die Möglichkeit entsteht, Verhalten in Abhängigkeit des Stimuationszustandes der DBS-Zielregion zu analysieren. Durch diesen speziellen Ansatz werden einerseits Mechanismen und neuroanatomische Grundlagen unterschiedlicher motorischer und nicht-motorischer Leistungen aufgeklärt. Andererseits werden vor dem Hintergrund der raschen Verbreitung des Verfahrens, der noch fehlenden Langzeitbeobachtungen und der Diskussion um DBS Indikationen über Bewegungsstörungen hinaus klinisch relevante Daten erhoben.

Externe Forschungskooperationen bestehen mit dem Max-Planck-Instituten für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig, für Bildungsforschung in Berlin und dem Institut für Linguistik der Universität Potsdam. Intern arbeiten wir in unterschiedlichen Projekten mit den Charité Kliniken für Audiologie und Phoniatrie, Neurochirurgie, Psychiatrie und den neurologischen Arbeitsgruppen Neurophysik (CBF) und Bewegungsstörungen (CVK) zusammen.

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Ausgewählte Publikationen

Klostermann F, Wahl M, Schomann J, Kupsch A, Curio G, Marzinzik F.

Thalamo-cortical processing of near-threshold somatosensory stimuli in humans. European Journal of Neuroscience. 2009; 30: 1815–1822

Wahl M, Marzinzik F, Friederici AD, Hahne A, Kupsch A, Schneider GH, Saddy D, Curio G, Klostermann F.

The role of the human thalamus in the processing of syntactic and semantic language violations. Neuron. 2008; 59: 695-707

Nikulin V, Marzinzik F, Wahl M, Schneider GH, Kupsch A, Curio G, Klostermann F.

Anticipatory activity in the human thalamus is predictive of reaction times. Neuroscience. 2008; 155: 1275-1283

Marzinzik F, Wahl M, Curio G, Kupsch A, Schneider GH, Klostermann F.

The human thalamus is crucially involved in executive control operations. Journal of cognitive Neuroscience. 2008; 20: 1903-1914

Klostermann F, Ehlen F, Vesper J, Marzinzik F, Nubel K, Gross M, Curio G, Sappok T.

Effects of subtahalamic Deep Brain Stimulation on dysarthrophonia in Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psych. 2008; 79: 522–529

Klostermann F, Nikulin VV, Kuhn AA, Marzinzik F, Wahl M, Pogosyan A, Kupsch A, Brown P, Curio G.

Task-related differential dynamics of EEG alpha- and beta-band synchronization in cortico-basal motor structures. European Journal of Neuroscience. 2007; 25, 1604-1615

Klostermann F, Wahl M, Marzinzik F, Schneider GH, Kupsch A, Curio G.

Mental chronometry of target detection: human thalamus leads cortex. Brain. 2006; 129: 923-931

Klostermann F, Vesper J, Curio C.

Identification of target areas for deep brain stimulation in human basal ganglia substructures based on median nerve SEP criteria. J Neurol Neurosurg Psych. 2003; 74: 1031-1035

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