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Innovative hirnfunktionelle Verfahren

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit affektiven Reaktionen in Verhalten und Gehirn unter besonderer Berücksichtigung von Geschlecht, psychischer Gesundheit und Erkrankung und in Zusammenhang mit dem Hormonhaushalt.

Aktuelles / Neue Publikationen

"Gender, Identity and Sexuality in the Clinical Neuroscience" Symposium (Chair: B. Derntl/R. Lanzenberger (Vienna)) at the 61st annual meeting of the German Society for Clinical Neurophysiology and Functional (DGKN) - 27.-29.4.2017

 

Radke, S., Hoffstaetter, F., Löffler, L.K.A., Kogler, L., Schneider, F., Blechert, J. & Derntl, B. (in press). Imaging the up’s and down’s of emotion regulation in lifetime depression. Brain Imaging and Behavior.


Derntl, B. & Habel, U. (in press). Angry but not neutral faces facilitate response inhibition in schizophrenia patients. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, doi: 10.1007/s00406-016-0748-8


Morawetz, C., Bode, S., Derntl, B. & Heekeren, H.R. (2017). The effect of strategies, goals and stimulus material on the neural mechanisms of emotion regulation: A meta-analysis of fMRI studies. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 72, 111-128.


Kogler, L., Sailer, U., Derntl, B. & Pfabigan, D.M. (2017). Processing expected and unexpected uncertainty is modulated by fearless-dominance personality traits - An exploratory ERP study on feedback processing. Physiology & Behavior, 168, 74-83.

 

Leitung und Mitarbeiter
derntl
Prof. Dr. Birgit Derntl, Dipl.-Psych. (Leitung)
Tel. 07071 29-85437
Fax 07071 29-5379
Publikationen (pubmed)
Curriculum Vitae
 

 

 
 
altan

Gizem Altan, M.Sc.
Promotionsstudentin der AG Vision and Cognition (Ebene 1, Raum 300)
Tel. 07071 29-87030
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
auer

Julia Auer, cand. med.
Doktorandin (Etage 4, Raum 207)
Tel. 07071 29-85458
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
frick

Sara-Lena Frick, cand. med.
Doktorandin (Etage 4, Raum 207)
Tel. 07071 29-85458
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
hornung

Jonas Hornung, M.Sc.
Promotionsstudent (Etage 4, Raum 207)
Tel. 07071 29-80919
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
kimmig

Ann-Christin Kimmig, M.Sc.
Promotionsstudentin (Ebene 1, Raum 336)
Tel. 07071 29-86563
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
kogler

Lydia Kogler, Dr. rer. medic., Mag. rer. nat.
Postdoktorandin (Etage 4, Raum 207)
Tel. 07071 29-80919
Fax 07071 29-5379
Publikationen (pubmed)
Curriculum Vitae

 

 

 
 
noack

Hannes Noack, Dr. rer. nat., Dipl.-Psych.
Postdoktorand (Ebene 1, Raum 300)
Tel. 07071 29-87030
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
skoluda

Nadine Skoluda, Dr. rer. nat., M.Sc.
Postdoktorandin (Ebene 1, Raum 336)
Tel. 07071 29-86563
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

 
 
vogt

Marius Vogt, B.Sc.
Studentische Hilfskraft (Etage 4, Raum 207)
Tel. 07071 29-85458
Fax 07071 29-5379
Curriculum Vitae

 

 

Doktoranden / Austauschstudenten
 
  • Franziska Stern, cand. med.
  • Kelsey Fischer (Connecticut College)

 

Forschungsinteressen

Geschlecht und Geschlechtshormone beeinflussen nicht nur unsere Gesundheit und unser Verhalten sondern auch unser Hirn. Daher widmet sich die AG der Untersuchung dieser Effekte auf mehreren Ebenen (Verhalten, Gehirn und Psychophysiologie) und hinsichtlich unterschiedlicher Kompetenzen – von emotionalen Fähigkeiten und Empathie über Stress zu Motivation. Im Gehirn ist dabei nicht nur funktionelle Aktivierung von Regionen sondern auch ihre Konnektivität im Rahmen von Ruhezustandsmessungen (resting-state functional connectivity) von besonderem Interesse.

 

Viele Patienten und Patientinnen mit psychischen Erkrankungen haben Defizite in diesen Bereichen und auch hier soll die Interaktion von Geschlecht, Hormonkonzentration und Symptomatik untersucht werden. Darüber hinaus werden therapeutische Maßnahmen sowohl auf der Verhaltens- als auch auf neuronaler Ebene auf ihre Effektivität hin überprüft und neue Interventionsansätze verfolgt.

 

Bei Interesse an der Teilnahme an Experimenten melden Sie sich bitte bei Jonas Hornung.

mehr Information

 

Bei Interesse an der Betreuung von Bachelor- oder Masterarbeiten wenden Sie sich bitte an Prof. Dr. Birgit Derntl.

Methodische Schwerpunkte
  • Funktionelle Magnetresonanztomographie
  • EEG Neurofeedback
  • Neuropsychologie
  • Experimentalpsychologische und psychophysiologische Verfahren

 

Kooperationspartner
  • Prof. Dr. Ute Habel, Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, RWTH Aachen
  • Prof. Dr. Ewald Moser, Exzellenzzentrum für Hochfeld MR, Medizinische Universität Wien
  • Prof. Dr. Jessica Freiherr, Klinik für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie, RWTH Aachen
  • Prof. Ruben und Raquel Gur, Brain Behavior Laboratory, Department of Psychiatry, University of Pennsylvania, Philadelphia
  • Prof. Dr. Simon Eickhoff, Forschungszentrum Jülich
  • Dr. Carmen Morawetz, Freie Universität Berlin
  • Prof. Matthew Smith, Department of Psychiatry, Northwestern University, Chicago
  • Prof. Dr. Veronika Schöpf, Universität Graz
  • Prof. Dr. Rupert Lanzenberger, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Medizinische Universität Wien
  • Prof. Dr. Vanessa Nieratschker, AG Molekulare Psychiatrie, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universität Tübingen
  • Prof. Dr. Manfred Hallschmid, Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie, Universität Tübingen
  • Dr. Andreas Bartels, Werner Reichardt Centre for Integrative Neuroscience, Tübingen
  • OA Dr. Stephan Wolpert, Hals-Nasen-Ohren-Klinik, Universitätsklinikum Tübingen

 

Aktuelle Forschungsprojekte

 

  • Der Einfluss von Geschlecht, Genetik und Epigenetik auf die Stressreaktion (DFG-Projekt mit Frau Prof. Dr. Vanessa Nieratschker & Prof. Dr. Ute Habel, RWTH Aachen)
    Laufzeit 02/2017-01/2020

Stress wird als unspezifische Körperreaktion auf jegliche Art der Anforderung definiert, die die bisherigen Bewältigungsmöglichkeiten überschreitet. Zahlreiche Einflussfaktoren auf die Stressreaktion wurden bislang identifiziert, daher stellt die Erklärung individueller Stressvulnerabilität eine aktuelle Herausforderung der Stressforschung dar. Bereits bekannt ist, dass Frauen und Männer unterschiedlich auf Stress reagieren: während Männer verstärkt physiologische Reaktionen berichten, schildern Frauen eher subjektive Belastungen und negativen Affekt. Obwohl im Tierversuch längst gezeigt, lassen bisherige Humanstudien offen, wie dieser Geschlechterunterschied durch externale und internale Faktoren moduliert wird.

Ein vielversprechender Ansatz zur Untersuchung dieser Unterschiede ist daher die Analyse genetischer und epigenetischer Parameter. Hinsichtlich Stress konnte v.a. ein Polymorphismus des Serotonintransporters (5-HTTLPR) mit Stressvulnerabilität in Verbindung gebracht werden. Allerdings sind nachfolgende Replikationsversuche gescheitert, möglicherweise weil dieser Effekt durch komplexe Interaktionen von Geschlecht, Geschlechtshormonkonzentration und andere Genotypen moderiert wird. Zusätzlich gibt es Hinweise, dass frühere traumatische Erfahrungen zu permanenten strukturellen und regulatorischen Modulationen führen und somit auch Veränderungen der Funktion der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) hervorrufen können. Der zugrundeliegende biologische Mechanismus ist noch unklar, bisherige Befunde deuten aber vermehrt auf die Rolle epigenetischer Mechanismen hin, die die Genexpression regulieren und somit in weiterer Folge auch komplexe neuronale Funktionen beeinflussen. Einer dieser Mechanismen ist die DNA Methylierung.

Daher soll in dem beantragten Projekt die subjektive, psychophysiologische und neurale Stressreaktion von 165 Frauen und 165 Männern, genotypisiert für 5-HTTLPR, mittels eines psychosozialen Stressparadigmas untersucht werden. Die Messungen werden an zwei Standorten durchgeführt (Aachen, Tübingen). Der Methylierungsgrad des Serotonin-Transporter-Gens (SCL6A4) wird zusätzlich in allen ProbandInnen erhoben. Da der Testosteronspiegel in Abhängigkeit vom Genotyp möglicherweise einen modulierenden Einfluss auf die Stressreaktion hat, soll dieser Effekt in Frauen und Männern beleuchtet werden. Ebenfalls erfasst werden neuropsychologische und psychophysiologische Daten, die mit den Ergebnissen zur Stressreaktion und kognitiven Fähigkeiten in Verbindung gesetzt werden sollen.

Die Frage nach der Spezifität der Stressreaktion unter Berücksichtigung von Geschlecht, Genotyp und epigenetischen Parametern kann essentiell zu unserem Verständnis der individuellen Stressvulnerabilität und von Stressregulationsprozessen beitragen. Da viele psychiatrische Erkrankungen mit Stress assoziiert sind, ergeben sich dadurch auch wesentliche klinische Implikationen.

 

 

  • Emotionale Aufmerksamkeit, Geschlecht und Olfaktorik (fortüne-Projekt DE2319)
    Laufzeit 01/2016-12/2017

Visuelle Aufmerksamkeitsprozesse sind für die zwischenmenschliche Interaktion wesentlich. Diesbezüglich sind Geschlecht und der weibliche Menstruationszyklus Einflussfaktoren. Androstadienon, ein sozial-relevanter, menschlicher Duftstoff, beeinflusst Aufmerksamkeitsprozesse, indem es sie auf emotionale Reize lenkt. Die genaue Rolle sozial-relevanter Duftstoffe in der menschlichen Interaktion ist allerdings wenig untersucht und die neurobiologischen Grundlagen der Aufmerksamkeitsmodulation bei Frauen und Männern unbekannt. Daher soll im vorliegenden Projekt der Effekt von Androstadienon auf selektive Aufmerksamkeit und Aufmerksamkeitsverzerrungen und deren neuronale Grundlagen in Zusammenhang mit Geschlecht und Zyklusphase analysiert werden. Alle Teilnehmer durchlaufen zwei fMRT-Untersuchungen (Androstadienon vs. Placebo). Es wird eine signifikante Modulation beider Aufmerksamkeitsprozesse durch Androstadienon erwartet, wobei Geschlecht und Zyklusphase eine entscheidende Rolle spielen. Die Modulation emotional-kognitiver Prozesse durch Geschlecht, Zyklusphase oder sozial-relevante Duftstoffe wie Androstadienon wurde bislang zu wenig untersucht. Um in weiterer Folge Ableitungen für geschlechterspezifisches Verhalten und Prävalenzraten (z.B. Depression bei Frauen) sowie Ansatzpunkte für spezifische therapeutische Interventionen herausarbeiten zu können, besteht großer Bedarf an der Untersuchung dieser Effekte.

 

  • Neuronale Korrelate von kognitiv-emotionalen Indikatoren der Geschlechtsstereotypverarbeitung bei Transsexuellen (DFG-Projekt mit Frau Prof. Dr. Ute Habel, RWTH Aachen)
    Laufzeit 2014-2016

Der Einfluss phonatorischer Geschlechtsmerkmale und sozialer Geschlechtsstereotypen auf das geschlechterdistinktive Verhalten und Erleben ist ebenso unzureichend geklärt, wie deren neuronale Korrelate. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Geschlechtsidentitätsstörungen. Ziel des vorliegenden Antrages ist es daher, mittels fMRT-Untersuchungen bei 16 Frauen, 16 Männern und 16 Mann-zu-Frau(MzF)-Transsexuellen (vor Hormonbehandlung) a) die neuronalen Korrelate der Verarbeitung und Diskrimination weiblicher und männlicher Stimmen zu identifizieren, b) die Selbst- vs. Fremdattribution geschlechtsstereotyper Eigenschaftswörter zu bestimmen und c) den Einfluss letzterer auf die Behaltensleistung zu ermitteln. Dadurch sollte es möglich werden, diejenigen zerebralen Netzwerke aufzudecken, die der Verarbeitung der biologischen Geschlechtsmerkmale (Stimme) einerseits und der sozialen Geschlechtscharakterisierungen (Stereotype) andererseits zugrunde liegen und die Veränderungen bei MzF-Geschlechtsidentitätsstörungen aufweisen, was die Identifizierung von Endophänotypen ermöglichen könnte. Aus den so gewonnenen Erkenntnissen sollten sich künftig wichtige diagnostische und therapeutische Implikationen für die MzF-Transsexuellen ableiten lassen.

 

  • Der Einfluss des Geschlechts auf verhaltensmäßige und neuronale Korrelate von Stress (FWF-Projekt gemeinsam mit Prof. Dr. Ewald Moser & Prof. Dr. Christian Windischberger, MUW Wien, Prof. Dr. Ute Habel, RWTH Aachen, Prof. Dr. Ruben Gur, UPENN und Prof. Dr. Ilse Kryspin-Exner, UNI WIEN)
    Laufzeit 2011-2015.

Weiblich oder männlich - unser Geschlecht ist einer der wichtigsten biologischen Faktoren des Menschen mit weitreichenden Konsequenzen für viele Aspekte von sozial-emotionalen Fähigkeiten bis hin zu Gesundheit. Gerade die physiologischen und psychologischen Reaktionen auf Stress haben einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und hier lassen bisherige Studien Geschlechtsunterschiede sowohl in den subjektiven, den physiologischen als auch den neuronalen Korrelaten vermuten. Konfrontiert mit sozialem Stress zeigen Frauen eine reduzierte Kortisolreaktion, aber eine starke subjektive Betroffenheit und erhöhte neuronale Aktivierung in limbischen Regionen. Interessanterweise zeigen Männer während Leistungsstress eine reduzierte subjektive Belastung aber stärkere physiologische Reaktionen. Zudem lässt die stärkere neuronale Aktivierung in präfrontalen Arealen bei Männern im Vergleich zu Frauen eine eher regulatorische Reaktion vermuten. Trotz der behavioralen Evidenz von Geschlechtsunterschieden in Stressreaktionen in Abhängigkeit von der Art des Stressors gibt es keine Studie mit bildgebenden Verfahren, die subjektive, physiologische und neuronale Reaktionen auf Leistungs- und sozialen Stress bei Frauen und Männern direkt vergleicht. Das Ziel der hier präsentierten Studie ist es unter Anwendung von funktioneller Hochfeldmagnetresonanztomografie (fMRT) Geschlechtsunterschiede in Stressreaktionen und deren Modulation durch die Art des Stressors (Leistungs- vs. Sozialer Stress) zu überprüfen. Die Anwendung eines Drei-Ebenen-Ansatzes (subjektiv, physiologisch und neuronal) ermöglicht es komplexe Effekte und Interaktionen im Rahmen eines umfassenden Stressmodels zu erforschen. Die Analyse von neuronale Netzwerkmodellen zusätzlich zu einem rein lokalisationsbasierten Ansatz in der Auswertung der fMRT-Daten kann wichtige Erkenntnisse hinsichtlich stress-regulatorischer sowie geschlechterspezifischer Mechanismen liefern. Die neuronalen Regionen, die hier von besonderem Interesse sind umfassen kortikale (z.B. präfrontaler Kortex) sowie subkortikale Areale (z.B. Hippokampus und Amygdala). Auf der physiologischen Ebene soll vor allem der Effekt von Stress- sowie Geschlechtshormonen auf die subjektiven und neuronalen Stressreaktionen systematisch erforscht werden. Die Untersuchung der Mechanismen, die geschlechtsspezifischen Stressreaktionen zugrunde liegen, kann essentiell zu unserem Verständnis von Prävalenzunterschieden bei stressbezogenen Erkrankungen, z.B. Depression bei Frauen und kardiovaskuläre Erkrankungen bei Männern, beitragen.






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Forschungsinteressen
- Stress
- Empathie
- Emotionserkennung
- Emotionsregulation
- Geschlechtervergleich
- Hormone (bspw. Kortisol, Testosteron, Östrogen, Progesteron, etc.) in Gesunden sowie in psychischen Erkrankungen
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