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IMAGEN   ( englisch, Flagge )

https://de.imagen-europe.com/#

Mit einer Lebenszeitprävalenz von 25% stellen psychische Erkrankungen ein großes Gesundheitsproblem dar (WHO-Bericht 2001).  34 Millionen Menschen waren 2004 alleine in Europa von Suchterkrankungen, affektiven Strörungen und Angsterkrankungen betroffen, mit Kosten für das Gesundheitswesen in Höhe von 204 Milliarden Euro.

Der Einsatz von bildgebenden Verfahren im Bereich der Gehirnforschung macht es möglich, Mechanismen zu erkennen, die den Persönlichkeitszügen und –störungen zu Grunde liegen. Des Weiteren können wir sie in einen Zusammenhang mit genetischen Variationen und Veränderungen im Verhalten bringen, die charakteristisch für krankhafte Entwicklungsprozesse sind.

Jüngste Fortschritte in der Genomik (Untersuchung von Genen und ihrer Expression in den Zellen) versprechen neue Möglichkeiten, Gene, die diese Prozesse beeinflussen, und ihr Wechselspiel mit der Umwelt zu untersuchen.

Eine der Hauptaufgaben dieses Projektes ist es, biologische Schlüsselressourcen, Daten aus der Bildgebung vom menschlichen Gehirn und Ergebnisse aus Tiermodellen zusammenzutragen, um dadurch herausfinden zu können, was hinter den individuellen Unterschieden im menschlichen Verhalten steckt.

Dieses Ziel kann durch die Zusammenarbeit eines interdisziplinären Teams, bestehend aus Spezialisten im Bereich Bildgebung, menschliche Genetik und Verhaltensforschung, erreicht werden.

Warum Jugendliche untersuchen?

75% der psychischen Störungen treten bereits vor dem 25. Lebensjahr auf. Wir wissen, dass ein wesentlicher Teil der Hirnentwicklung während der Adoleszenz stattfindet. Diese Entwicklungsprozesse während der Adoleszenz sind entscheidend für die Herausbildung von Verhaltensweisen, einschließlich der Empfänglichkeit für Belohnung und Bestrafung, der Impulsivität und der emotionalen Reaktivität, welche eine wichtige Rolle im Zusammenhang mit der Entstehung von psychischen Störungen spielen. Da die Adoleszenz eine derart wichtige Phase der Entwicklung ist, könnten Faktoren wie beispielsweise Drogenmissbrauch und Stress, die Gefahr einer psychischen Erkrankung erhöhen.

Das Ziel von IMAGEN ist es, die Auswirkungen von Stressoren auf das Gehirn und das Verhalten zu untersuchen, um so das Risiko für psychische Erkrankungen präziser vorher sagen zu können.

 
Zielsetzung 1: Die Identifizierung abweichender Verhaltensweisen, die bei häufig vorkommenden psychiatrischen Erkrankungen auftreten

Um die Grundlagen von neuropsychiatrischen Erkrankungen zu verstehen, ist es wichtig, dass wir uns von der einfachen Krankheitsklassifikation lösen und uns mehr den intermediären Phänotypen, also messbaren Markern auf der Verhaltensebene, der psychologischen Ebene und der biologischen Ebene, die klinischen Diagnosen vorausgehen, zuwenden.

Besonders relevant sind individuelle Unterschiede in psychologischen Eigenschaften, die bei häufig vorkommenden psychiatrischen Erkrankungen wie Abhängigkeitserkrankungen, Angststörungen, Hyperaktivitätsstörungen, Schizophrenien, Autismusspektrumstörungen und Persönlichkeitsstörungen auftreten. In IMAGEN werden diesbezüglich die Eigenschaften Impulsivität, Empfänglichkeit für Belohnung und Bestrafung sowie emotionale Reaktivität genauer untersucht.

Zielsetzung 2: Längsschnittstudie zur Feststellung der Vorhersagekraft von psychologischen und biologischen Merkmalen

Da viele der häufig vorkommenden psychiatrischen Erkrankungen ihren Beginn im frühen Erwachsenenalter haben, liegt es nahe, dass Unterschiede in psychologischen und/ oder biologischen Prozessen während der Adoleszenz eine ursächliche oder beeinflussende Rolle in deren Entstehung spielen. Das Jugendalter stellt eine einzigartige und zugleich höchst empfindliche Zeit dar, in der viele Verhaltens- und Gehirnreifungsprozesse stattfinden.

Längsschnittstudien wie IMAGEN, die Jugendliche über einen langen Zeitraum hinweg begleiten (Untersuchungen im Alter von 14, 16, 19 und 22 Jahren) sind notwendig, um Kausalzusammenhänge zwischen biologischen und psychologischen Merkmalen zu finden, die bereits vor dem Auftreten klinisch relevanter Symptome vorliegen.

Zielsetzung 3: Genetische Studien zum Verständnis von Impulsivität, Empfänglichkeit für Belohnung und Bestrafung und emotionaler Reaktivität

Neueste technologische Fortschritte erlauben die gleichzeitige Analyse von nahezu einer Million Genen (genome-wide analysis). Zusätzlich zu diesem Ansatz erlaubt die Technologie, die Identifikation natürlich vorkommender genetischer Variationen, sogenannten Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP, single nucleotid polymorphisms), Variationen im Ein- und Ausschalten von Genen (Epigenetik) und Variationen im funktionalen Produkt eines Gens (Genexpression).

Die große Anzahl von Versuchspersonen in der IMAGEN-Studie wird es Forschern ermöglichen, diese genetischen Variationen mit psychologischen Merkmalen in Verbindung zu setzen, welche im Zusammenhang mit psychischen Störungen stehen. Beispiele für solche Merkmale sind Impulsivität, Empfänglichkeit für Belohnung und Bestrafung und emotionale Reaktivität.

 

IMAGEN

https://imagen-europe.com/

 

Mental disorders are a major health problem with a lifetime prevalence of more than 25% (WHO report 2001). According to the WHO, 25% of the general population will have one or more mental disorders during their lifetime: this is a major health problem. In Europe, 34 million people in 2004 had addiction, affective, and anxiety disorders, costing society 204 billion Euros.

The use of brain imaging methods, such as Magnetic Resonance Imaging (MRI), makes it possible to understand brain mechanisms that underlie personality traits and disorders. Furthermore, we can link them to genetic variation and behavioural changes that are characteristic of disease processes.

Recent advances in genomics (the study of genes and their functions) provide new opportunities to identify genes that influence these processes, and to examine their interaction with environmental factors.

One of the major challenges addressed in this project is to assemble key biological resources and brain imaging data from human volunteers as well as animal models to understand what underlies individual behavioural differences.

The goals of assembling and investigating these materials can be achieved only through a large, inter-disciplinary collaboration that integrates groups specialised in brain imaging, human genetics and behaviour.

Why study adolescents?

75% of mental disorders appear before the age of 25. We know significant brain development takes place during adolescence. Developmental processes during adolescence are crucial for the establishment of behaviours including sensitivity to reward and punishment, impulsivity and emotional responses. These behaviours are important elements in mental disorders. Because this is such an important developmental period, factors including drug-use and stress may result in an increased risk of mental illness. The IMAGEN project aims to understand the consequences of stressors on the brain and behaviour in order to better predict the risk of mental illness and to improve treatment.

 

Objective 1: Identifying abnormalities in behaviours implicated in frequent psychiatric disorders

In order to understand the basis of neuropsychiatric disorders it is vital we move from simple disease classifications to ‘intermediate phenotypes’ – that is, measurable markers at the behavioural, psychological, and biological levels that may precede clinical diagnoses. Of particular relevance are individual differences in psychological traits that are implicated in frequent psychiatric disorders such as addiction disorders, anxiety disorders, hyperactivity disorders, schizophrenia, autism spectrum disorders, and personality disorders. The relevant psychological traits under study in IMAGEN are sensitivity to reward/punishment, impulsivity, and emotional response.

Objective 2: Longitudinal study design to determine the predictive value of psychological or biological traits

Because many frequent psychiatric disorders have their onset in early adulthood, it suggests that differences in psychological and/or biological processes during adolescence may have a causal or modulatory role in the development of these disorders. It is notable that adolescence is a unique and vulnerable period whereby much behavioural and brain maturation change takes place. Longitudinal studies like IMAGEN that follow adolescents over time (assessments at ages 14, 16, 19 and 22) are necessary to infer causality of these psychological and biological traits before the presentation of clinical symptoms.

Objective 3: Genetic studies to understand sensitivity to reward/punishment, impulsivity, and emotional responses.

Recent advances in technology allow the simultaneous analyses of nearly one million genes (genome-wide analysis). In addition to this approach, technology enables the identification of naturally occurring genetic variations called single nucleotide polymorphisms (SNPs), variations in the on/off switching of genes (epigenetics), and variations in the functional product of a gene (gene expression). The large number of participants in the IMAGEN study will allow researchers to relate these genetic variations to psychological traits known to be related to mental illness, such as sensitivity to reward/punishment, impulsivity, and emotional responses.

Objective 4: Brain imaging analyses to understand mental illness-related psychological traits

The adolescent participants undergo brain imaging at baseline and follow-up to study brain structure as well as the activity of the brain during various tasks. Researchers can measure individual differences in brain structure and activity, which can then be related to cognition as well as behaviours linked to frequent psychiatric disorders (i.e., responses to reward and punishment, risk-taking, impulsivity, novelty-seeking and emotional responses). Such analyses will be informative as to how the structure and activity of particular brain regions (at one time point and across time points) underlie these behaviours and, importantly, psychiatric disorders.

Objective 5: Genetic analyses of brain activity and structure

Recent research suggests that observed differences in brain activity and structure may be attributable to inter-individual differences in genetics (e.g., SNPs and epigenetics). Results from brain imaging analyses will be assessed for their association with such genetic data. Particular emphasis will be placed on genome-wide analyses as opposed to candidate gene approaches. Results obtained will be validated in other youth studies that have structural and functional MRI data.

Objective 6: How the environment shapes adolescent brain development and psychological traits linked to mental illness

An individual’s behaviour and their brain’s structure/activity are not solely determined by genetics but also by their environment and experience. Participants in the IMAGEN study are extensively characterized in terms of their experiences at school and home, their interactions with parents, friends, and peers, as well as their substance use. This wealth of data will help IMAGEN researchers understand how life’s events influence brain development and how genetics interact with the environment to modulate brain and behavioural development.