Neurowissenschaften

Grundlegende Erkenntnisse über Nervensystem und Gehirn in medizinische Anwendungen zu überführen, ist unser Ziel und unsere Motivation. Noch immer sind viele Prozesse im Gehirn und in neuronalen Netzen unbekannt. Die Wissenschaft beginnt allerdings, zugrunde liegende Mechanismen auf molekularer Ebene zu verstehen. An der Charité treffen Grundlagenwissenschaftler und klinische Forscher zusammen. Gemeinsam arbeiten sie an neuen Therapien und diagnostischen Verfahren für neurologische und psychiatrische Krankheitsbilder.

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Neurowissenschaften an der Charité

CharitéCrossOver: Klinisch orientierte Forscher und Grundlagenwissenschaftler unter einem Dach. Foto: Wiebke Peitz.

In der Erforschung und Behandlung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen gehört die Charité zu einer der führenden Universitätskliniken in Deutschland. Die Forschung folgt einem transdisziplinären und translationalen Ansatz, das heißt: Grundlagenwissenschaftler, klinische Forscher und Ärzte mehrerer Fachrichtungen arbeiten eng zusammen, um eine Vielzahl von Erkrankungen noch besser zu verstehen und neue Behandlungsmethoden zu entwickeln. Darunter sind psychische Erkrankungen wie Schizophrenie und Depression, neurodegenerative Erkrankungen wie die Alzheimer- und die Parkinson-Krankheit, neuroimmunologische Erkrankungen wie Multiple Sklerose oder Meningitis und akute Erkrankungen wie der Schlaganfall. Die Erforschung von Entwicklungsstörungen wie Autismus und Down Syndrom gehört ebenfalls zum Spektrum.

Ähnlich komplex wie das neuronale Netz ist der Forschungsschwerpunkt Neurowissenschaften in Berlin angelegt. Die Basis der klinischen Forschung bilden die Kliniken für Neurologie und Experimentelle Neurologie, Psychiatrie (am CCM und CBF), Neurochirurgie, Neuropathologie, Neuropädiatrie und Neuroradiologie. Sie stehen in engem Austausch mit grundlagenwissenschaftlichen Instituten wie dem der Neurophysiologie, der Biochemie, der Biophysik und der Neuroanatomie. Hier suchen Wissenschaftler nach Antworten, um fundamentale Mechanismen beim vielschichtigen Zusammenspiel innerhalb des Nervensystems erklären zu können. Ein zentraler Ort des wissenschaftlichen Austauschs ist das 2012 erbaute Forschungsgebäude, das CharitéCrossOver (CCO) auf dem Charité Campus Mitte. Hier stehen den Berliner Neurowissenschaftlern über 13.600 Quadratmeter Forschungs- und Lehrfläche zur Verfügung.

Um jungen Wissenschaftlern eine Plattform zu bieten, sich mit eigenständigen neurowissenschaftlichen Forschungsarbeiten in der Wissenschaft zu behaupten, ist 1999 das Neurowissenschaftliche Forschungszentrum (NWFZ) in Berlin gründet worden. Die beteiligten Nachwuchsgruppen wurden für drei bis sechs Jahre mit Forschungsflächen und einem eigenen Budget ausgestattet. Die Entwicklung der Gruppenleiter ist in jährlichen Mentoring-Gesprächen mit erfahrenen Neurowissenschaftlern diskutiert worden. Inzwischen definieren die Mitglieder des NWFZ die wissenschaftlichen Schwerpunkte im neurowissenschaftlichen Bereich und entwickeln sie entsprechend weiter. Sie initiieren Verbundprojekte und Beteiligungen und schaffen so nachhaltige Strukturen für den Standort Berlin. Deutlich sichtbar ist dies in der engen Verknüpfung mit dem Exzellenzcluster NeuroCure.

Titelfoto: Dr. Jan Schmoranzer, Core Facility AMBIO.

Verbundprojekte

Für intensiven Austausch sorgen Verbünde wie: Das Exzellenzcluster NeuroCure, das Centrum für Schlaganfallforschung Berlin, das Einsteinzentrum für Neurowissenschaften sowie weitere Verbünde und Initiativen.

NeuroCure – Für eine bessere Behandlung neurologischer Erkrankungen

Eine herausragende Einrichtung im Bereich Neurowissenschaften der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist das Exzellenzcluster NeuroCure. Es wird im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert. Schwerpunkt des Clusters ist die Übertragung von Erkenntnissen der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung in die klinische Anwendung und zurück ins Labor. Dabei konzentrieren sich die Forscher auf neurologische Erkrankungen wie Schlaganfall, Epilepsie, Multiple Sklerose und Entwicklungsstörungen des Gehirns. Zusätzlich beschäftigen sie sich intensiv mit psychiatrischen Krankheitsbildern von Autismus über Depression bis hin zur Schizophrenie. In mehr als 50 Arbeitsgruppen untersuchen die Wissenschaftler von NeuroCure die Funktionsweisen des Nervensystems. Dabei teilen sich im Sinne des translationalen Ansatzes jeweils ein Grundlagenforscher und ein klinischer Forscher die Verantwortung für ein jeweiliges Forschungsgebiet.

NeuroCure ist ein Gemeinschaftsprojekt der Charité mit ihren Mutteruniversitäten – der Humboldt-Universität zu Berlin und der Freien Universität Berlin – sowie drei hochkarätigen außeruniversitären Einrichtungen. Dazu gehören das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin Berlin-Buch (MDC), das Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und das Deutsche Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ). Gemeinsam wirken sie auf eine Vernetzung laufender Forschungsaktivitäten hin und forcieren einen stetigen Ausbau des neurowissenschaftlichen Standorts, beispielsweise durch die Einrichtung und Unterstützung von Professuren und Nachwuchsgruppen sowie durch eine hochmoderne Ausstattung.


NeuroCure Clinical Research Center (NCRC)

Zur möglichst schnellen Umsetzung der Forschungserkenntnisse in die klinische Anwendung hat NeuroCure das NCRC eingerichtet. Das klinische Forschungszentrum ist eine voll ausgestattete, nach internationalen Maßstäben zertifizierte, ambulante Einrichtung. Es steht allen Forscherinnen und Forschern des Clusters bei der Planung und Durchführung von klinischen Studien unterstützend zur Seite. Patienten haben hier durch Teilnahme an den klinischen Studien Zugang zu neuen Therapien und diagnostischen Methoden. Die Studien werden am NCRC sowohl von NeuroCure-Wissenschaftlern als auch seitens der Industrie initiiert.

Bild: Klinisches Forschungszentrum von NeuroCure. Für bessere Behandlungsmöglichkeiten von Menschen mit Erkrankung des Nervensystems. Foto: Jürgen Lösel.


Zeit ist Hirn: Schlaganfallforschung in Berlin

Mobiles Krankenhaus: Stroke-Einsatz-Mobil, STEMO. Foto: Charité.

Das Centrum für Schlaganfallforschung Berlin (CSB) ist 2005 von der Charité und dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) gegründet worden, seit 2008 wird es als Integriertes Forschungs- und Behandlungszentrum durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Ziel ist es, die Häufigkeit von Schlaganfällen zu mindern und die Sterblichkeit zu senken. Jährlich erleiden rund 270.000 Menschen in Deutschland einen Hirnschlag. Etwa ein Drittel dieser Patienten verstirbt binnen eines Jahres. Das CSB hat neue Forschungsstrukturen geschaffen, um die krankheitsorientierte und die patientenorientierte Erforschung von Schlaganfall unter hohen Qualitätsmaßstäben zu fördern. Geforscht wird interdisziplinär unter dem Motto: „Gehirn schützen, Komplikationen verhindern, Funktion wiederherstellen“. Beteiligt sind neben anderen die Bereiche Telemedizin, Bildgebung, Interaktion von Gehirn und Immunsystem, Schlaganfall und Depression sowie die Epidemiologie des Schlaganfalls.

Eine zentrale Funktion nimmt das Schlaganfall-MRT des CSB am Campus Benjamin Franklin ein. Es befindet sich in der vierten Etage direkt neben der Schlaganfallspezialstation, der Stroke Unit. Diese Nähe erleichtert und beschleunigt die Untersuchung und eine anschließende Behandlung. Das Großgerät liefert wichtige Daten für Studien und ermöglicht eine genaue Messung der Durchblutung des Gehirns bei Menschen mit Schlaganfallsymptomen. Das bildgebende Verfahren direkt vor die Haustür des Patienten bringt das STEMO, das Schlaganfall-Einsatz-Mobil. Es handelt sich um ein speziell ausgestattetes Rettungsfahrzeug: Mit mobilem Computertomograph (CT), einem Minilabor und einem Neurologen an Bord, kommt quasi ein Teil des Krankenhauses zum Einsatzort. Begleitende Forschungen konnten unter anderem zeigen, dass die im STEMO behandelten Patienten durchschnittlich 25 Minuten schneller die, mitunter rettende, Thrombolysetherapie erhalten konnten.

Darüber hinaus konnte das CSB mehr als 40 Schlaganfallversorger aus dem Akut-, Reha- und Nachsorgebereich in Berlin und Umland erfolgreich vernetzen. Unter dem Dach der Berliner Schlaganfall-Allianz (BSA) werden beispielsweise neue Konzepte in der Langzeitversorgung entwickelt und ein umfangreiches Weiterbildungsangebot für Ärzte, Therapeuten und Pflegepersonal sowie für Betroffene und Angehörige bereitgestellt. Seit Beginn des Jahres 2015 ist die BSA als gemeinnütziger Verein eingetragen.


CSB-Trial Team

Das Trial Team ist ein wesentlicher Bestandteil des CSB. Es optimiert die Bedingungen für klinische Studien: Ziel ist es, die klinische Forschung zu koordinieren, Investigator-Initiated Trials zu professionalisieren, Wissenschaftler zu unterstützen und Synergien zu nutzen. Das Trial Team garantiert durch ein effizientes Qualitätsmanagement eine kontinuierlich hohe Qualität der patientenorientierten Forschung. Das CSB Studien-Management ist eine der ersten nach internationalen Maßstäben zertifizierte akademische Site Management Organisation (SMO) in Deutschland.

Bild: Klinische Studien – Neues Wissen zum Wohle des Patienten. Foto: CSB.


Einstein-Zentrum für Neurowissenschaften Berlin

Interdisziplinär denken. Vernetzen. Foto: Eickholt Lab.

Mit der Einrichtung des Einstein-Zentrums für Neurowissenschaften (ECN) vereinen sich Teildisziplinen und Forschungsverbünde mit einem gemeinsamen Ziel: Noch enger in den Neurowissenschaften zusammenzurücken und Berlin als attraktiven Forschungsstandort auf die internationale Bühne zu bringen. Das Zentrum trägt dazu bei, die bereits bestehende Vernetzung neurowissenschaftlicher Disziplinen, wie etwa der Genetik, Molekularbiologie, Physiologie, Neurologie und Psychiatrie, inzwischen auch der Philosophie und Informatik, weiter auszubauen und somit die Zusammenarbeit weiter zu stärken. Das ECN ist an der Charité angesiedelt und arbeitet eng zusammen mit der Freien Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin und der Technische Universität Berlin, sowie den nichtuniversitären Partnern Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) und dem Leibniz- Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP).

Weitere Verbünde und Initiativen

  • SFB 740: From Molecules to Modules: Organisation and Dynamics of functional Units in Cells
  • SFB 665: Developmental disturbances in the nervous system
  • TRR 84: Innate Immunity of the Lung: Mechanisms of Pathogen Attack and Host Defence in Pneumonia
  • FOR 1617: Learning and Habitisation as Predictors of the Development and Maintenance of Alcoholism
  • KFO 247: Deep Brain Stimulation: Pharmacodynamics, Cortex- Basal Ganglia – Physiology and Therapy Optimization
  • Weitere Verbundprojekte

Ausbildung in den Neurowissenschaften

Neben dem Modellstudiengang Medizin der Charité werden Masterstudenten und Doktoranden in spezifischen neurowissenschaftlichen Programmen ausgebildet. 

Internationales Graduiertenprogramm Medical Neurosciences

Kleine Gruppen, interaktive Lehrformate und ein gutes Dozenten-Studentenverhältnis sorgen für eine intensive Lehrbetreuung. Foto: Lutz Steiner.

Wesentliche Aus- und Weiterbildungsstruktur des Exzellenzclusters NeuroCure ist das Internationale Graduiertenprogramm Medical Neurosciences. Der Studiengang setzt seinen Schwerpunkt auf translationale Forschung und deckt die gesamte Breite der Neurowissenschaften ab, von molekularer und zellulärer Neurobiologie bis hin zur Systemneurowissenschaft und Kognition. Neben der Möglichkeit, an eigenen Projekten zu arbeiten, bietet der Studiengang ein umfangreiches Rahmencurriculum mit Seminaren, Kolloquien und Symposien und legt dabei seinen Fokus auf:

  • Verknüpfung von Grundlagen- und klinisch orientierter Forschung
  • Zugang zu den Laboren innerhalb der Institutionen 
  • praktische Erfahrung und eigenständiges Arbeiten

Das Graduiertenprogramm ermöglicht neben dem Erwerb eines Masters auch die Durchführung eines PhD und MD/PhD. Nachwuchswissenschaftler fördert NeuroCure mit der Vergabe von Stipendien.


Einstein-Zentrum für Neurowissenschaften Berlin (ECN)

Grafik: Gabriele Heinzel.

Als eine seiner wichtigsten Aufgaben begreift das ECN die Förderung von Nachwuchswissenschaftlern und die Ausbildung von Doktoranden auf höchstem Niveau. Dazu werden sowohl die bereits erfolgreichen, in Berlin bestehenden neurowissenschaftlichen Graduiertenprogramme der Berlin School of Mind and Brain, des Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin von CSB und NeuroCure intensiver miteinander verknüpft sowie neue weiterführende Lehrinhalte vermittelt. Herzstück ist ein einheitliches, modul-basiertes Curriculum für die neurowissenschaftliche Ausbildung – das „Einstein Training Programm“. Internationale Doktoranden können sich über eine jährliche Ausschreibung bewerben und durchlaufen anschließend ein strukturiertes Auswahlverfahren. Eine neue Generation herausragender Wissenschaftler, interdisziplinär und translational denkend, wird hier in den neurowissenschaftlichen Disziplinen ausgebildet. Das Einstein-Zentrum stellt die neuen Strukturen für Forschung und Lehre zur Verfügung.