Drittmittelprojekte / funded projects

Titel: Komorbidität chronischer Schmerzen und affektiver Störungen: den Kreislauf durchbrechen (HaPpY)

Projektleitung: Frauke Nees

Mitarbeiter: Ginevra Sperandio

Die Europäische Union hat die Förderung eines Innovativen Trainingsnetzwerks (ITN) im Rahmen der MARIE SKLODOWSKA-CURIE ACTIONS bewilligt. Darin beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der gegenseitigen Beeinflussung von affektiven Störungen und chronischen Schmerzen.

Bislang wurden in der Medizin die affektiven Störungen und chronische Schmerzerkrankungen größtenteils getrennt betrachtet und meist auch behandelt. Dass sie sich durchaus überlappen und wechselseitig beeinflussen, ist mittlerweile aber ein zentrales Merkmal im klinischen Kontext. Diese sogenannten Komorbiditäten erlauben eine schlechtere Prognose und erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Komplikationen. Dies kann den Therapieverlauf komplizierter gestalten und die eingesetzten Verfahren sind in vielen Fällen ineffizient. Welche Mechanismen hierbei zentral sind, muss daher weiter untersucht werden und ist deshalb eine Fragestellung der aktuellen Forschung.

Schwerpunkt ihres Beitrags die Ausbildung und Vernetzung von Doktorandinnen und Doktoranden, die an verschiedenen Aspekten der Ausgangsfragestellung forschen werden.

An dem Horizon2020-Forschungsprojekt sind neben 19 europäischen Forschungsinstituten und -einrichtungen auch die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH) durch Professorin Frauke Nees, Direktorin des Instituts für Medizinische Psychologie und Medizinische Soziologie, beteiligt.

Title: Comorbidity of chronic pain and mood disorders: breaking the vicious cycle (HaPpY)

PIs: Frauke Nees

Team: Ginevra Sperandio

The European Union has approved funding for an Innovative Training Network (ITN) as part of the MARIE SKLODOWSKA-CURIE ACTIONS. In it, scientists are looking at the mutual influence of affective disorders and chronic pain.

Until now, affective disorders and chronic pain disorders have largely been considered and usually treated separately in medicine. However, the fact that they do overlap and influence each other has become a central feature in the clinical context. These so-called comorbidities allow a poorer prognosis and increase the likelihood of complications. This can complicate the course of therapy, and the procedures used are inefficient in many cases. Which mechanisms are central in this context therefore needs to be further investigated and is a question of current research.

The focus is on the training and networking of doctoral students, who will conduct research on various aspects of the initial research question.

Participating institutions: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) and Schleswig-Holstein University Hospital (UKSH). Central Institute of Mental Health Mannheim, University of Heidelberg, National University of Ireland Galway, Universidad de Cádiz, Helsingin yliopisto, Heidelberg University Hospital, Universidade do Minho and partner organizations such as Université de Strasbourg, Université de Versailles-Saint Quentin-en-Yvelines, Neurofit SAS, Neurex Alsace and the European Pain Federation.

Titel: Die Rolle Pandemie-bezogener und individueller Variabilität in längsschnittlichen Kohorten über die Lebensspanne: Müssen wir die Modelle neurosoziobehavioraler Verläufe in einen Substanzmissbrauch weiterentwickeln? (CoviDrug)

Suchtverhalten und riskanter Substanzkonsum sind nicht durch individuelle Faktoren wie Impulsivität oder Stresssensitivität gekennzeichnet, sondern es spielen dabei auch sozioaffektive Faktoren wie soziale Normen und Möglichkeiten sowie sozial Kontextfaktoren wie Stress in der Familie oder der Bezug zu Freunden und Gleichaltrigen. Die COVID-19 Pandemie hat nun durch den verhängten Lockdown, den limitierten Aktionsradius und die Einschränkung sozialer Begegnungen erhebliche soziale Veränderungen mit sich gebracht, die sich je nach individueller Lage und über alle Altersspannen hinweg erstreckt. Zuvor identifizierte normative und nicht-normative Risikoverhaltensweisen und -bedingungen für einen Substanzkonsum könnten sich somit ebenso verändert haben. Durch den Rückgriff auf bereits existierende längsschnittliche Kohorten (IMAGEN, ROLS, MARS) und querschnittlicher Datensätze, bei denen auch Informationen direkt in alltäglichen Situationen erhoben wurden (IMAC-Mind) sowie COVID-19 bezogene Erhebungen zu Gesundheit, sozialen Faktoren und Verhaltensweisen während des Lockdowns, werden wir multivariate Analysen durchführen, um die Stabilität von in früheren Studien identifizierten Maßen unter COVID-19 zu schätzen und zu sehen, wie sich diese über die Zeit hinweg nochmals verändern. Hierfür verwenden wir Daten zu Gehirnstruktur und -funktion, Sensor-basierte Verhaltensdaten in alltäglichen Situationen sowie Maße der Affektregulation („mindfulness“), die wir auch über verschiedenen Alterspannen hinweg, kreuzvalidieren. Faktoren, die zuvor als Schutzmaßnahmen klassifiziert wurden könnten sich abschwächen oder verstärken und andere Mechanismen und Prozesse könnten sich als zentral herausstellen. Dies könnte auch Unterschiede zwischen den Geschlechtern betreffen. Durch das aktuelle Projekt könnten wertvolle Einblick in die gesundheitsbezogenen Konsequenzen einer solchen Pandemie übe verschiedene Lebensphasen hinweg gewonnen werden.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Dr. h.c. Dr. h.c. Herta Flor, Institut für Neuropsychologie und Klinische Psychologie, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim

Prof. Dr. Dr. Tobias Banaschewski, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Kindes- und Jugendalters, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim

Dr. Emanuel Schwarz, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim

PD Dr. Olaf Reis, Klinik für Psychiatrie, Neurologie, Psychosomatik und Psychotherapie im Kindes- und Jugendalter, Universitätsmedizin Rostock

Title: The role of pandemic and individual vulnerability in longitudinal cohorts across the life span: refined models of neurosociobehavioral pathways into substance (ab)use? (CoviDrug)

Individual decisions for risky behavior, such as substance consumption, are influenced by neurobehavioral microstates, including impulsivity or maladaptive stress reactivity. These decisions have, yet, also been attributed to socio-affective cues - from macrosocial norms and opportunities, including access routes or private space, to mesosocial factors, including closeness to consuming peers or amount of familial stress. The COVID-19 pandemic provoked many restrictions and changes in social functioning along differently equipped individuals in every age cohort, and we might need to refine previously identified normative and nonnormative risk-taking trajectories for substance use prediction. Capitalizing on existing longitudinal cohort studies (IMAGEN, ROLS, MARS) and cross-sectionally fitted high-resolution real-life momentary data (IMAC-Mind), where COVID-19-related health/sociobehavioral assessments have been added during the lockdown, we will perform multivariate analyses estimating the stability of measures under COVID-19 and relations over time. We will assess new brain and daily, sensor-based behavioral data in the samples to capture risktaking/perceptions, longitudinally after-lockdown, and key features of affect regulation (mindfulness) and cross-validate age data. Factors established as protective classifiers might weaken or strengthen and new key associations of mechanisms might exhibit, including even stronger gender differences. We may gain valuable insight into pandemic health consequences in sensible periods along the life span.

Cooperation:

Prof. Dr. Dr. h.c. Dr. h.c. Herta Flor, Institute of Cognitive and Clinical Neuroscience, Central Institute of Mental Health, Mannheim

Prof. Dr. Dr. Tobias Banaschewski, Department of Child and Adolescent Psychiatry and Psychotherapy, Central Institute of Mental Health, Mannheim

Dr. Emanuel Schwarz, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Central Institute of Mental Health, Mannheim

PD Dr. Olaf Reis, Department of Psychiatry, Neurology, Psychosomatics and Psychotherapy in Childhood and Adolescence, University Medical Center Rostock

Titel: Verringerung der Auswirkungen der großen umweltbedingten Herausforderungen auf die psychische Gesundheit

Projektleitung WP3 und WP8: Frauke Nees

Mitarbeiter: Sebastian Siehl

Kollaborationen:
Prof. Dr. Gunter Schumann (Charité Berlin, Deutschland) - Konsortiumsleitung; Freie Universität Berlin (FUB); Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (CIMH); University of Olo (UiO); Oslo Universitetssykehus Hf (OUS); Universität Potsdam (UP); RadboudUMC (RUMC); Institute for Science and Technology Austria (ISTA); University of Barcelona (UB); Universitätsklinikum Bonn (UBO); Life and Brain GmbH (LB); Ksilink (KL); Aix-Marseille Universite (AMU); Virtual Bodyworks (VB); ARTTIC Innovation GmbH (AI); Universität Jena (FSU)

Assoziierte Partner:
Fudan University Shanghai, ISTBI (FUDAN); Georgia State University; TReNDs Center (GSU); University of Southern California (USC); Goodle Inc. (Google); King’College London (KCL); De Montfort University (DMU)

Finanzierung: Horizon Europe (European Commission)

Abstract:
Das Projekt environMENTAL wird untersuchen, wie sich einige der größten globalen Umweltherausforderungen - Klimawandel, Verstädterung und psychosozialer Stress durch die COVID-19-Pandemie - auf die psychische Gesundheit über die gesamte Lebensspanne auswirken. Es wird die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen ermitteln und Präventions- und Frühinterventionsmaßnahmen entwickeln. Durch die Nutzung von Kohortendaten von über 1,5 Millionen europäischen Bürgern und Patienten, angereichert mit tiefgreifenden Phänotypisierungsdaten aus groß angelegten verhaltensbezogenen Neuroimaging-Kohorten, werden wir Gehirnmechanismen identifizieren, die mit umweltbedingten Widrigkeiten zusammenhängen und den Symptomen von Depression, Angst, Stress und Drogenmissbrauch zugrunde liegen. Durch die Verknüpfung von Bevölkerungs- und Patientendaten mit räumlich-zeitlichen Umweltdaten, die von Fernerkundungssatelliten, Klimamodellen, regionalen sozioökonomischen Daten und digitalen Gesundheitsanwendungen stammen, wird unser interdisziplinäres Team ein neurokognitives Modell multimodaler Umweltsignaturen entwickeln, die mit transdiagnostischen Symptomgruppen in Verbindung stehen, die durch gemeinsame Hirnmechanismen gekennzeichnet sind. Wir werden die diesen Mechanismen zugrunde liegende molekulare Basis mit Hilfe von multimodalen -omics-Analysen, Hirnorganoiden und virtuellen Gehirnsimulationen aufdecken und so eine integrierte Perspektive für jedes Individuum über die gesamte Lebensspanne und das gesamte Funktionsspektrum hinweg bieten. Die gewonnenen Erkenntnisse werden für die Entwicklung von Risikobiomarkern und Stratifizierungsmarkern genutzt. Anschließend werden wir nach pharmakologischen Wirkstoffen suchen, die auf die entdeckten molekularen Mechanismen abzielen. Außerdem werden wir die Entwicklung und das Fortschreiten von Symptomen mit Hilfe von Interventionen in der virtuellen Realität verringern, die auf den ungünstigen Umweltmerkmalen basieren und in enger Zusammenarbeit mit den Beteiligten entwickelt werden. Insgesamt wird dieses Projekt zu objektiven Biomarkern und evidenzbasierten pharmakologischen und VR-basierten Interventionen führen, die umweltbedingte psychische Erkrankungen deutlich verhindern und deren Ergebnisse verbessern und die EU-Bürger in die Lage versetzen, ihre psychische Gesundheit und ihr Wohlbefinden besser zu steuern.

WP3: Entwicklung und Durchführung von digitalen Gesundheitserhebungen

WP8: Digitale Intervention (Entwicklung eines Virtual-Reality-Programms mit Verstärkungslernen)

Titel: Reducing the impact of major environmental challenges on mental health

Principal Investigator WP3 and WP8 : Frauke Nees

Team: Sebastian Siehl

Collaboration:
Prof. Dr. Gunter Schumann (Charité Berlin, Deutschland) – head of the consortium; Freie Universität Berlin (FUB); Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (CIMH); University of Olo (UiO); Oslo Universitetssykehus Hf (OUS); Universität Potsdam (UP); RadboudUMC (RUMC); Institute for Science and Technology Austria (ISTA); University of Barcelona (UB); Universitätsklinikum Bonn (UBO); Life and Brain GmbH (LB); Ksilink (KL); Aix-Marseille Universite (AMU); Virtual Bodyworks (VB); ARTTIC Innovation GmbH (AI); Universität Jena (FSU)

Associated Partners:
Fudan University Shanghai, ISTBI (FUDAN); Georgia State University; TReNDs Center (GSU); University of Southern California (USC); Goodle Inc. (Google); King’College London (KCL); De Montfort University (DMU)

Funding: Horizon Europe (European Commission)

Abstract:
The environMENTAL project will investigate how some of the greatest global environmental challenges, climate change, urbanisation, and psychosocial stress caused by the COVID-19-pandemic affect mental health over the lifespan. It will identify their underlying molecular mechanisms and develop preventions and early interventions. Leveraging cohort data of over 1.5 million European citizens and patients enriched with deep phenotyping data from large scale behavioural neuroimaging cohorts, we will identify brain mechanisms related to environmental adversity underlying symptoms of depression, anxiety, stress and substance abuse. By linking population and patient data via geo-location to spatiotemporal environmental data derived from remote sensing satellites, climate models, regional-socioeconomic data and digital health applications, our interdisciplinary team will develop a neurocognitive model of multimodal environmental signatures related to transdiagnostic symptom groups that are characterised by shared brain mechanisms. We will uncover the molecular basis underlying these mechanisms using multi-modal -omics analyses, brain organoids and virtual brain simulations, thus providing an integrated perspective for each individual across the lifespan and spectrum of functioning. The insight gained will be applied to developing risk biomarkers and stratification markers. We will then screen for pharmacological compounds targeting the molecular mechanisms discovered. We will also reduce symptom development and progression using virtual reality interventions based on the adverse environmental features - developed in close collaboration with stakeholders. Overall, this project will lead to objective biomarkers and evidence-based pharmacologic and VR-based interventions that will significantly prevent and improve outcomes of environmentally-related mental illnesses, and empower EU citizens to manage better their mental health and well-being.

WP3: Development and implementation of digital health assessments

WP8: Digital intervention (Development of a virtual reality programme using reinforcement learning)