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Forschung

Unser Team erforscht die Gehirnentwicklung in der Kindheit, insbesondere im frühen Säuglingsalter und vor und während der Schulzeit.

Im Säuglingsalter untersuchen wir die Entwicklung der weißen Substanz im ersten Lebensjahr. Die Myelinisierung der weißen Substanz hat in den letzten Jahren als entscheidender Mechanismus der Hirnplastizität große Aufmerksamkeit erlangt. Die Myelinisierung ist ein Prozess, bei dem die Nervenzellen durch eine Membranen werden, die aus Proteinen und Fetten besteht une eine bessere Übertragung von Impulsen ermöglicht. Im zweiten Schwangerschaftsdrittel enthält die weiße Substanz des Fötus wenig bis gar kein Myelin, aber im Alter von 5 Jahren ist der größte Teil des Myelins ausgebildet. Über den räumlich-zeitlichen Verlauf dieser Entwicklung ist jedoch wenig bekannt. Dies wollen wir untersuchen, indem wir große Open-Source-Datensätze verwenden und Software entwickeln, die automatisch die Bahnen der weißen Substanz im frühen Leben abgrenzt. Wir untersuchen auch die Auswirkungen einer Frühgeburt auf die Entwicklung der weißen Substanz, da dies mit langfristigen kognitiven Folgen wie Lernschwächen in Verbindung gebracht wird.

Zudem beschäftigen wir uns mit grundlegenden Fragen, wie sich das gehirn während der Schulzeit weiterentwicklet. insbesondere beim Erwerb von Mathematik- und Lesekompetenz. Rechnen und Lesen sind einzigartige menschliche Fähigkeiten, die durch umfangreiches Lernen erworben werden, in der Regel in der Kindheit. Wenn wir verstehen, was die neuronalen Substrate von Mathematik und Lesen sind und wie diese Substrate beim Erwerb dieser grundlegenden Fähigkeiten entstehen, erhalten wir wichtige Erkenntnisse darüber, wie Lernen und kulturelle Erfindungen die Kognition und das menschliche Gehirn formen. Darüber hinaus wird ein besseres Verständnis der neuronalen Substrate des Rechnens und Lesens auch eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung von Mathematik- und Leselernschwächen spielen, die dramatische Auswirkungen auf die sozioökonomischen Aussichten der betroffenen Kinder haben können. Um diese Wissenslücken zu schließen, müssen wir mehrere Aspekte des Gehirns verstehen. Deshalb ist unsere Forschung durch einen multimodalen Ansatz gekennzeichnet, der funktionelle (fMRI), quantitative (qMRI) und diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie (dMRI) mit Verhaltensdaten kombiniert.