Project
Ein kombinierter Perturbations- und Modellierungsansatz für die Untersuchung von Hirnoszillationen, die der Konsolidierung des menschlichen Gedächtnisses zu Grunde liegen, und ihrer Wechselwirkungen während des NREM Schlafs
Wir kombinieren Perturbationsexperimente in Probanden mit der Modellierung von Hirnoszillationen, die der Gedächtniskonsolidierung während des NREM Schlafes zu Grunde liegen. Unsere Ziele sind: (1) ein mechanistisches Verständnis der beobachteten raumzeitlichen Muster der Oszillationen, (2) die Untersuchung von Mechanismen, mit deren Hilfe diese Muster die Gedächtniskonsolidierung im Gehirn unterstützen, (3) die in-silico Vorhersage der Effekte transkranialer elektrischer Stimulation auf diese Muster und (4) die Entwicklung effizienter Stimulationsprotokolle in Hinblick auf den Konsolidierungsprozess.
Bild Zeit-Frequenzdarstellung (TFR) im Frequenzbereich von 5 bis 20 Hz für SO- (links) und Delta- (rechts) Ereignisse. Quelle, B03-Mitgliedern
Team
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Prof Dr Klaus Obermayer
Technische Universität Berlin & BCCN
Head Neural Information Processing Group
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Prof Dr Agnes Flöel
Universitätsmedizin Greifswald
Chair, Department of Neurology
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Prof Dr med Petra Ritter
Charité – Universitätsmedizin Berlin
Head of the Section Brain Simulation (CCM)
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Dr Jeffrey Scott Hanna
Universitätsmedizin Greifswald
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Dr Julia Ladenbauer
Universitätsmedizin Greifswald
B03 Associate Postdoc
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Caglar Cakan
Technische Universität Berlin
B03 PhD
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Robert Malinowski
Universitätsmedizin Greifswald
B03 PhD
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Ronja Strömsdörfer
Technische Universität Berlin
B03 Associate PhD
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Melanie Marita Krüger
Universitätsmedizin Greifswald
B03 PhD (AG Flöel)
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Cristiana Dimulescu
Technische Universität Berlin
B03 Associate PhD
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Georg Reich
Technische Universität Berlin
B03 Associate PhD
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Liliia Shevchuk (Khakimova)
Universitätsmedizin Greifswald
B03 Alumna
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Dr Nikola Jajcay
Technische Universität Berlin
B03 Associate Postdoc
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Buse Dikici
Universitätsmedizin Greifswald
B03 Associate PhD (AG Flöel)
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Jessica Uhrich
Universitätsmedizin Greifswald
Student helper 2018-2019 - B03 Alumna
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Dr Daniela Obst
Universitätsmedizin Greifswald
B03 Alumna
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Kateryna Yarova
Universitätsmedizin Greifswald
Student helper 2018-2019 - B03 Alumna
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Larissa Stange
Universitätsmedizin Greifswald
Student helper 2020 - B03 Alumna
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Sara Kriszik
Universitätsmedizin Greifswald
Student helper 2019-2020 - B03 Alumna
Publications
Interrelations and functional roles of key oscillatory activities during daytime sleep in older adults
Larissa N. Wüst, Daria Antonenko, Robert Malinowski, Liliia Khakimova, Ulrike Grittner, Klaus Obermayer, Julia Ladenbauer, Agnes Flöel
J Sleep Res. 1–11 (2023)
Cognitive training and brain stimulation in patients with cognitive impairment: a randomized controlled trial
Daria Antonenko, Anna Elisabeth Fromm, Friederike Thams, Anna Kuzmina, Malte Backhaus, Elena Knochenhauer, Shu‐Chen Li, Ulrike Grittner and Agnes Flöel
Alzheimers Res Ther. 16(1):6 (2024)
Spatiotemporal patterns of adaptation-induced slow oscillations in a whole-brain model of slow-wave sleep
Caglar Cakan, Cristiana Dimulescu, Liliia Khakimova, Daniela Obst, Agnes Flöel, Klaus Obermayer
Front Comput Neurosci. 15:800101 (2022)
Memory-relevant nap sleep physiology in healthy and pathological aging
Julia Ladenbauer, Josef Ladenbauer, Nadine Külzow, Agnes Flöel
Sleep. 44(7):zsab002 (2021)
Towards optimization of oscillatory stimulation during sleep
Julia Ladenbauer, Liliia Khakimova, Robert Malinowski, Daniela Obst, Eric Tönnies, Daria Antonenko, Klaus Obermayer, Jeff Hanna, Agnes Flöel
Neuromodulation. 26(8):1592-1601 (2022)
Interrelations between delta waves, spindles and slow oscillations in human NREM sleep and their functional role in memory
Larissa N. Wüst, Daria Antonenko, Robert Malinowski, Liliia Khakimova, Ulrike Grittner, Klaus Obermayer, Julia Ladenbauer, Agnes Flöel
bioRxiv
Applications of optimal nonlinear control to a whole-brain network of FitzHugh-Nagumo oscillators
Teresa Chouzouris, Nicolas Roth, Caglar Cakan, Klaus Obermayer
Phys Rev E. 104(2-1):024213 (2021)
Cross-frequency slow oscillation–spindle coupling in a biophysically realistic thalamocortical neural mass model
Nikola Jajcay, Caglar Cakan, Klaus Obermayer
Front. Comput. Neurosci. 16:769860 (2022)
Brain simulation as a cloud service: The Virtual Brain on EBRAINS
Michael Schirner, Lia Domide, Dionysios Perdikis, Paul Triebkorn,...., Agnes Flöel, ...Jochen Mersmann, Viktor Jirsa, Petra Ritter
NeuroImage. 251:118973 (2022)
Virtual deep brain stimulation: Multiscale co-simulation of a spiking basal ganglia model and a whole-brain mean field model with The Virtual Brain
Jil M. Meier, Dionysios Perdikis, André Blickensdörfer, Leon Stefanovski, Qin Liu, Oliver Maith, Helge Ü. Dinkelbach, Javier Baladron, Fred H. Hamker, Petra Ritter
Exp Neurol. 354:114111 (2022)
Inter-individual and age-dependent variability in simulated electric fields induced by conventional transcranial electrical stimulation
Daria Antonenko, Ulrike Grittner, Guilherme Saturnino, Till Nierhaus, Axel Thielscher, Agnes Flöel
NeuroImage. 224: 117413 (2021)
Neurolib: A simulation framework for whole-brain neural mass modeling
Caglar Cakan, Nikola Jajcay, Klaus Obermayer
Cogn Comput. 1158(31) (2021)
Cognitive training and brain stimulation in prodromal Alzheimer’s disease (AD-Stim)—study protocol for a doubleblind randomized controlled phase IIb (monocenter) trial
Friederike Thams, Anna Kuzmina, Malte Backhaus, Shu-Chen Li, Ulrike Grittner, Daria Antonenko and Agnes Flöel
Alzheimer’s Res Ther. 12(1):142 (2020)
Biophysically grounded mean-field models of neural populations under electrical stimulation
Caglar Cakan and Klaus Obermayer
PLoS Comput Biol. 16(4):e1007822 (2020)
Weight loss reduces head motion: re-visiting a major confound in neuroimaging
Frauke Beyer, Kristin Prehn, Katharina A Wüsten, Arno Villringer, Jürgen Ordemann, Agnes Flöel, A Veronica Witte
Hum Brain Mapping. 41(9):2490-2494 (2020)
Cross-reactivity as a mechanism linking infections in stroke
Guglielmo Lucchese, Agnes Flöel, Benjamin Stahl
Front Neurol. 10:469 (2019)
