Klinikum rechts der Isar Technische Universität München
Neuro-Kopf-Zentrum
Abteilung für Neuroradiologie
Forschungsgruppen und Projekte
Neuropsychiatry and Neuroimaging Lab
Kurzbeschreibung
Das Neuropsychiatry and Neuroimaging Lab untersucht strukturelle und physiologische Eigenschaften des Gehirns in gesunden Erwachsenen und neuropsychiatrischen Patienten mittels multi-modalen Bildgebungsverfahren. Unser Schwerpunkt liegt auf Hirnentwicklungsstörungen - Schizophrenie und Frühgeburtlichkeit - und neurodegenerativen Erkrankungen - die Alzheimer Krankheit. Wir konzentrieren uns dabei auf Hirnsysteme, die definiert sind durch koordinierte Blut- und Gefäßeigenschaften, zum Beispiel intrinsische Hirnnetzwerke, sowie auf die Kopplung zwischen vaskulärer, paravaskulärer und neuronal-metabolischer Aktivität in diesen Hirnsystemen, zum Beispiel wie wird ein gerichteter Fluß im para-vaskulärem glymphatischen System erzeugt. Unsere zentrale Bildgebungsmethode ist die strukturelle und funktionelle MRT erweitert um Diffusions- und Perfusions-basiertes MRT sowie verschiedene PET Methoden.
Summary
The Neuropsychiatry and Neuroimaging Lab studies structure and physiology of the brain in healthy controls and patients with neurodevelopmental disorders, namely schizophrenia and preterm birth, via multimodal brain imaging. In particular, we focus on brain systems defined by coordinated blood and vascular properties, such as intrinsic brain networks, and how blood, vascular, para-vascular, and neuronal-metabolic properties link among each other, for example what are drivers of a directed flow in the para-vascular glymphatic system. The imaging methods used are mainly structural and functional MRI, extended for perfusion- and diffusion-based MRI as well as different PET techniques.
Leitung
Mitarbeiter
Juliana Zimmermann;
Felix Brandl;
Aurore Menegaux;
Sebastian Schneider;
Dennis Hedderich;
Benita Schmitz-Koep;
Melissa Thalhammer;
Julia Schulz;
Sevilay Ayyildiz;
Viktor Neumaier;
Moritz Bonhoeffer;
Paula Hippen;
Jil Wendt
Kooperation
- Dieter Wolke (Warwick, Warwick University Psychology);
- Michel Grothe (DZNE Rostock)
Förderung
DFG;
BMBF;
EU;
AFI
Ausgewählte Publikationen
Archila-Meléndez ME, Sorg C, Preibisch C. 2020. Modeling the impact of neurovascular coupling impairments on BOLD-based functional connectivity at rest. Neuroimage 218:116871.
Avram M, Brandl F, Cabello J, Leucht C, Scherr M, Mustafa M, Leucht S, Ziegler S, Sorg C. 2019. Reduced striatal dopamine synthesis capacity in patients with schizophrenia during remission of positive symptoms. Brain 1;142(6):1813-1826.
Avram M, Brandl F, Knolle F, Cabello J, Leucht C, Scherr M, Mustafa M, Koutsouleris N, Leucht S, Ziegler S, Sorg C. 2020. Aberrant striatal dopamine links topographically with cortico-thalamic dysconnectivity in schizophrenia. Brain 5;143(11):3495-3505.
Brandl F, Avram M, Weise B, Shang J, Simões B, Bertram T, Hoffmann Ayala D, Penzel N, Gürsel D, Bäuml J, Wohlschläger AM, Vukadinovic Z, Koutsouleris N, Leucht S, Sorg C. 2019. Specific substantial dysconnectivity in schizophrenia. Biol Psychiatry 1;85(7):573-583.
Brandl F, Knolle F, Avram M, Leucht C, Yakushev I, Priller J, Leucht S, Ziegler S, Wunderlich K, Sorg C. Negative symptoms, striatal dopamine and model-free reward decision-making in schizophrenia. Brain. 2023 Feb 13;146(2):767-777
Göttler J, Preibisch C, Riederer I, Pasquini L, Alexopoulos P, Bohn KP, Yakushev I, Beller E, Kaczmarz S, Zimmer C, Grimmer T, Drzezga A, Sorg C. Reduced blood oxygenation level dependent connectivity is related to hypoperfusion in Alzheimer's disease. J Cereb Blood Flow Metab. 2019 Jul;39(7):1314-1325
Grothe MJ, Scheef L, Bäuml J, Meng C, Daamen M, Baumann N, Zimmer C, Teipel S, Bartmann P, Boecker H, Wolke D, Wohlschläger A, Sorg C. 2017. Reduced Cholinergic Basal Forebrain Integrity Links Neonatal Complications and Adult Cognitive Deficits After Premature Birth. Biol Psychiatry 82(2):119 126.
Hedderich DM, Bäuml JG, Berndt MT, Menegaux A, Scheef L, Daamen M, Zimmer C, Bartmann P, Boecker H, Wolke D, Gaser C, Sorg C. Aberrant gyrification contributes to the link between gestational age and adult IQ after premature birth. Brain. 2019 May 1;142(5):1255-1269.
Menegaux A, Meng C, Neitzel J, Bäuml JG, Müller HJ, Bartmann P, Wolke D, Wohlschläger AM, Finke K, Sorg C. Impaired visual short-term memory capacity is distinctively associated with structural connectivity of the posterior thalamic radiation and the splenium of the corpus callosum in preterm-born adults. Neuroimage. 2017 Apr 15;150:68-76
Myers N, Pasquini L, Göttler J, Grimmer T, Koch K, Ortner M, Neitzel J, Mühlau M, Förster S, Kurz A, Förstl H, Zimmer C, Wohlschläger AM, Riedl V, Drzezga A, Sorg C. Within-patient correspondence of amyloid-β and intrinsic network connectivity in Alzheimer's disease. Brain. 2014 Jul;137(Pt 7):2052-64
Meng C, Brandl F, Tahmasian M, Shao J, Manoliu A, Scherr M, Schwerthöffer D, Bäuml J, Förstl H, Zimmer C, Wohlschläger AM, Riedl V, Sorg C. Aberrant topology of striatum's connectivity is associated with the number of episodes in depression. Brain. 2014 Feb;137(Pt 2):598-609
Manoliu A, Riedl V, Zherdin A, Mühlau M, Schwerthöffer D, Scherr M, Peters H, Zimmer C, Förstl H, Bäuml J, Wohlschläger AM, Sorg C. Aberrant dependence of default mode/central executive network interactions on anterior insular salience network activity in schizophrenia. Schizophr Bull. 2014 Mar;40(2):428-37
Riedl V, Utz L, Castrillón G, Grimmer T, Rauschecker JP, Ploner M, Friston KJ, Drzezga A, Sorg C. 2016. Metabolic connectivity mapping reveals effective connectivity in the resting human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 113(2):428-33.
Scherr M, Utz L, Tahmasian M, Pasquini L, Grothe MJ, Rauschecker JP, Grimmer T, Drzezga A, Sorg C, Riedl V. Effective connectivity in the default mode network is distinctively disrupted in Alzheimer's disease-A simultaneous resting-state FDG-PET/fMRI study. Hum Brain Mapp. 2019 Jan 30
Schneider SC, Archila-Meléndez ME, Göttler J, Kaczmarz S, Zott B, Priller J, Kallmayer M, Zimmer C, Sorg C, Preibisch C. 2022. Resting-state BOLD functional connectivity depends on the heterogeneity of capillary transit times in the human brain A combined lesion and simulation study about the influence of blood flow response timing. Neuroimage 15;255:119208.
Sorg C, Manoliu A, Neufang S, Myers N, Peters H, Schwerthöffer D, Scherr M, Mühlau M, Zimmer C, Drzezga A, Förstl H, Bäuml J, Eichele T, Wohlschläger AM, Riedl V. Increased intrinsic brain activity in the striatum reflects symptom dimensions in schizophrenia. Schizophr Bull. 2013 Mar;39(2):387-95
Sorg C, V. Riedl, M. Muhlau, V. D. Calhoun, T. Eichele, L. Laer, A. Drzezga, H. Forstl, A. Kurz, C. Zimmer, A. M. Wohlschlager. 2007. Selective changes of resting-state networks in individuals at risk for Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A 104:18760–18765.
Zimmermann J, Boudriot C, Eipert C, Hoffmann G, Nuttall R, Schneider S, Schmitzer L, Kufer J, Kaczmarz S, Hedderich D, Ranft A, Golkowski D, Priller J, Zimmer C, lg R, Schneider G, Preibisch C, Sorg C*, Zott *. Global neuronal activity drives cerebrospinal fluid motion mediated by brain blood volume changes in humans. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2023.04.13.536674