TP 10

Neurodynamische Analysen unter Verwendung von Netzwerkmodellen

Der Fokus dieses Teilprojektes (TP) liegt auf der Entwicklung datenbasierter mathematischer Modelle und Methoden, mit deren Hilfe sich die Dynamik neuronaler Netzwerke und deren Veränderungen unter psychiatrischen und pharmakologischen Bedingungen besser verstehen und in ihrer therapeutischen Beeinflussbarkeit vorhersagen lassen. Grundgedanke dabei ist, dass die Beschreibung der neuronalen Systemdynamik die funktionelle Brücke zwischen physiologischen und strukturellen Veränderungen im Nervensystem einerseits, und kognitiven Fähigkeiten und Verhalten andererseits bildet. Neurodynamische Modelle werden dabei systematisch aus physiologischen Daten und experimentellen Messreihen hergeleitet, wie z.B. über die funktionelle Bildgebung oder elektrophysiologische Methoden gegeben, und in ihrer Beziehung zu Verhaltensmerkmalen, pharmakologischen oder genetischen Bedingungen analysiert, basierend auf den in anderen Teilprojekten (TP2, TP3, TP4) erhobenen Daten. Die Entwicklung und Anwendung der Methoden erfolgt in enger Zusammenarbeit mit TP1. Dabei kommen auch verschiedenen Methoden aus den Bereichen der statistischen Zeitreihenanalyse, des maschinellen Lernens und der nichtlinearen Dynamik zum Einsatz. Ziel ist es, verschiedene Probanden- und Patientengruppen diesbezüglich in ihren Unterschieden zu charakterisieren, um möglicherweise neue Biomarker zu gewinnen und Krankheitsverläufe und deren individuelle pharmakologische oder therapeutische  Beeinflussbarkeit vorhersagen zu können.