Maus während des Barnes Maze Task zur Messung kognitiver Funktionen
Foto: Marie-Luise EdererProjektleiterin: Christiane Frahm
Die Forschungsgruppe „Alterung und Plastizität“ geleitet von Christiane Frahm gehört zur Hans Berger Klinik für Neurologie des Universitätsklinikums Jena.Externer Link Die Arbeitsgruppe untersucht Mechanismen, welche bei der Alterung des Gehirns eine Rolle spielen und erforscht inwieweit diese Prozesse – z.B. durch eine Änderung des Lebensstils: mehr Aktivität und Ernährungsumstellung - positiv beeinflusst werden können. Da uns insbesondere die noch vorhandene Plastizität des alten Gehirns interessiert, werden die Maßnahmen zur Steigerung der Hirnplastizität bei alten Tieren vorgenommen bzw. der älteren Bevölkerung angeboten. Durch die Einbeziehung von tierexperimentellen Studien und Interventionsstudien am Menschen ist auch die Translation „bench to bedside“ im Fokus unserer Untersuchungen. Neueste Erkenntnisse zeigen einen Einfluss des Mikrobioms im Darm auf die Plastizität des Gehirns. Deshalb sind Analysen des Mikrobioms inzwischen Teil unserer Studien.
Physische Aktivität wirkt sich nicht nur positiv auf die Gehirnstruktur und die kognitiven Fähigkeiten im Alter aus, sondern beeinflusst auch das intestinale Mikrobiom, welches über die Darm-Hirn-Achse die Modifikation der epigenetischen Landschaft im Gehirn beeinflusst. Spezifische intestinale Metabolite und Mineralien wirken als Kofaktoren für Enzyme, die epigenetische Prozesse, wie die DNA-Methylierung, regulieren. Innerhalb des IMPULS Antrages planen wir ein freiwilliges Laufradtraining von Mäusen, das im mittleren Alter begonnen wird. Wir wollen testen, ob die physische Aktivität die kognitive Leistung in Abhängigkeit von der Laufleistung verbessert, die Zusammensetzung des intestinalen Mikrobioms und Metaboloms ändert, und die epigenetische Uhr, d.h. Methylierung (5mC) und Hydroxymethylierung (5hmC) reguliert. Die Identifikation spezifischer epigenetischer Modifikationen und der an diesem Prozess beteiligten Mikrobiom-assoziierten Metabolite ist von großer Bedeutung, um zu verstehen, wie sich ein aktiver Lebenstil bzw. Bewegungstherapie auf eine verbesserte Hirnleistung im Alter auswirkt. Die Anwendung von BrainAge wird zusätzliche morphologische Daten basierend auf fMRT Scans zur Modifizierung der Hirnalterung infolge des Laufradtrainings liefern.