Kognitive Neurogenetik

Über

In der Gruppe „Kognitive Neurogenetik“ unter der Leitung von Dr. Sofie Valk untersuchen wir, wie die Struktur und Funktion des Gehirns durch angeborene und umweltbedingte Faktoren geprägt werden. Kortikale Hirnregionen sind räumlich über den kortikalen Mantel in einer Weise organisiert, die sowohl ihre Funktion als auch ihre genetische Ausstattung widerspiegelt, und die Lage sagt uns etwas über die Evolutionsgeschichte dieses Bereichs. Der einzigartige Aufbau des menschlichen Gehirns führt zu komplexen Funktionen wie Sozialverhalten und Vorstellungskraft. Wichtig ist, dass auch Umweltfaktoren wie Schlaf, Stress oder soziale Interaktionen das Gehirn formen.

Forschungsthemen

Unsere Forschung konzentriert sich auf drei Hauptthemen:

Groß angelegte Gehirnorganisation:
Jüngste Fortschritte in der Systemneurowissenschaft haben die Untersuchung der Konnektomorganisation durch unüberwachte vielfältige Lerntechniken ermöglicht, die Ganzhirndaten in einen niedrigerdimensionalen Raum projizieren, der von Konnektivität bestimmt wird. Bei gesunden Personen haben diese Techniken erheblichen Anklang gefunden, um groß angelegte Prinzipien von funktionellen und mikrostrukturellen Neuroimaging-Daten zu untersuchen. Hier untersuchen wir eine solche Organisationsachse, um die angeborene Architektur des Gehirns weiter aufzudecken.

Evolution und Entwicklung:
Um zu verstehen, welche Faktoren die Organisation des menschlichen Gehirns prägen, untersuchen wir seine Evolution und Entwicklung anhand von Daten sowohl menschlicher als auch nichtmenschlicher Primaten. Hier vergleichen wir Muster großräumiger Organisation über Arten und Entwicklungszeitfenster hinweg. Darüber hinaus untersuchen wir Ungleichgewichte in Struktur und funktioneller Organisation bei neurologischen Entwicklungsstörungen, insbesondere durch die Untersuchung von Personen mit Autismus-Spektrum-Störungen in Zusammenarbeit mit dem Mica-Labor in Montreal.

Verhalten-Gehirn-Körper-Interaktionen:
Dieses Thema bewertete die Beziehung zwischen Gehirn und Verhalten. Einerseits untersuchen wir, wie Effekte gesundheitsbezogener (körperlicher) Maßnahmen die Gehirnstruktur und -funktion prägen und was diesen Effekten zugrunde liegt (neuronale vs. nicht-neuronale Beiträge). Andererseits untersuchen wir die Assoziation zwischen Geist und Gehirn, wie die Beziehung zwischen Persönlichkeit und Gehirnstruktur und -funktion sowie die Wechselbeziehung zwischen Geist, Gehirn und Körper.

Um solche komplexen Interaktionen zu untersuchen, entwickeln wir multivariate Ansätze, um verschiedene Marker von Gehirn, Körper und Verhalten miteinander zu verknüpfen und zu dissoziieren. Längsschnittdesigns helfen, die kausalen Faktoren, die solche Beziehungen modulieren, weiter aufzudecken.

Dr. Sofie Valk leitet diese Gruppe sowohl in der Otto-Hahn-Gruppe am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig als auch am INM-7.