Mit Netzwerk-Modellen psychische Krankheiten verstehen

Neues LOEWE-Zentrum an der Goethe-Universität: Das Zentrum DYNAMIC erhält im Verbund mit drei hessischen Universitäten vom Land 14,7 Millionen Euro

Wenn Ursachen und Symptome psychischer Krankheiten besser verstanden werden, können sie zielgenauer, das heißt individueller behandelt werden. Das neue LOEWE-Zentrum DYNAMIC soll mit Hilfe von KI das vernetzte Zusammenwirken von Krankheitsfaktoren erforschen und Therapien weiterentwickeln. Dafür hat das Zentrum nun vom Wissenschaftsministerium im Rahmen des hessischen Forschungsförderprogramms den Zuschlag erhalten.

Psychische Erkrankungen zählen weltweit zu den häufigsten und folgenschwersten Erkrankungen. Je früher und präziser Erkrankte behandelt werden, desto höher ist die Chance, mit einer Therapie erfolgreich zu sein. Wissenschaftler*innen von vier hessischen Universitäten haben nun die Initiative ergriffen, gemeinsam komplexere Therapieansätze für Patientinnen und Patienten zu entwickeln: In dem LOEWE-Zentrum DYNAMIC (Dynamic Network Approach of Mental Health to Stimulate Innovations for Change) sollen nicht nur einzelne Merkmale psychischer Erkrankungen wie Ängste, negative Stimmung oder einzelne Aktivierungsprozesse im Gehirn betrachtet werden; mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) sollen auch deren Vernetzung und die dynamische Veränderung dieser Netzwerke analysiert werden. Auf diese Weise können Krankheiten besser identifiziert und individueller behandelt werden.

Das Land Hessen hat das LOEWE-Zentrum DYNAMIC nun in sein Programm zur Förderung von Spitzenforschung aufgenommen und dafür in einer ersten Förderperiode von 2024 bis 2027 14,7 Millionen Euro bewilligt. Das Zentrum wird getragen von der Goethe-Universität Frankfurt, der Philipps-Universität Marburg, der Justus-Liebig-Universität Gießen und der Technischen Universität Darmstadt. Zusätzlich unterstützen das Forschungsvorhaben Wissenschaftler*innen des Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation (DIPF) sowie des Ernst Strüngmann Instituts für Neurowissenschaften (ESI). Auch beteiligt sind die jeweiligen medizinischen Fachbereiche sowie die Psychotherapie-Ambulanzen der psychologischen Universitätsinstitute. Die Federführung von DYNAMIC findet im Wechsel statt: In der ersten Förderperiode liegt sie bei der Philipps-Universität Marburg mit dem Sprecher Prof. Dr. Winfried Rief, im zweiten Förderabschnitt bei der Goethe-Universität mit ihrem Sprecher Prof. Dr. Andreas Reif, Klinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Frankfurt.

„Der Zuschlag für ein neues, viertes LOEWE-Zentrum zeigt, wie gut wir im Verbund der hessischen Universitäten und anderen Partnerinstitutionen in der Forschung aufgestellt sind“, sagte Universitätspräsident Prof. Dr. Enrico Schleiff. „Das neue Zentrum erlaubt uns einmal mehr Spitzenforschung zu betreiben und das exzellente Profil unserer Universität zu schärfen.“ Schleiff gratulierte allen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Projekts, „die ihre Expertise und innovative Weitsicht in die Erforschung psychischer Krankheiten investieren, von denen inzwischen jede und jeder Vierte betroffen ist. Die Therapie psychischer Krankheiten fachübergreifend mit KI zu kombinieren, wird zu einem tieferen Verständnis von Krankheiten führen. Selbstverständlich wird unser neues Zentrum für kritische Computerforschung C3S mit seiner Expertise diese zukunftsträchtige Forschung unterstützen.“

Entwickelt neue Ansätze für die Diagnose und Behandlung psychischer Erkrankungen: Prof. Dr. Andreas Reif, Psychiater an der Goethe-Universität und Co-Sprecher des neuen LOEWE-Zentrums DYNAMIC (Foto: Uwe Dettmar)

„Wir freuen uns sehr über dieses wichtige und weithin sichtbare Signal des Landes Hessen, Forschung zu psychischen Erkrankungen nachhaltig zu fördern“, sagt Prof. Dr. Andreas Reif, Projekt-Sprecher von der Goethe-Universität. „Es handelt sich um große Volkskrankheiten, die allerdings bei weitem bislang nicht so intensiv beforscht werden wie andere Krankheitsgruppen. Dass sich dies nun in Hessen ändern wird, hat eine große Signalwirkung. Dieses Projekt wird vielen Patienten zugutekommen: durch die wissenschaftlichen Erkenntnisse vor allem in der personalisierten Therapie und auch wegen der intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit, die in DYNAMIC angestoßen wird.“ Die Kernidee von DYNAMIC ist, psychische Störungen als dynamische Netzwerke von psychopathologischen, psychologischen und biologischen Prozessen aufzufassen. Diese dynamischen Netzwerk-Modelle können das Verständnis psychischer Erkrankungen und ihre Behandlung revolutionieren, denn sie ermöglichen ein besseres Verständnis der Abhängigkeiten einzelner Symptome und Syndrome voneinander und zeigen auch die Dynamik ihrer Veränderungen bei psychischen Störungen auf. Zur Auswertung dieser Abhängigkeiten wird KI eingesetzt, etwa auch um Kausalitäten aus den beobachteten Daten zu ermitteln. „In den letzten Jahrzehnten hat sich die Diagnostik und Therapie psychischer Erkrankungen bereits erheblich verbessert, und auch die öffentliche Wahrnehmung psychischer Erkrankungen hat erfreulicherweise zugenommen“, führt der Psychiater Prof. Dr. Andreas Reif aus. „Trotzdem können wir vielen Patientinnen und Patienten erst relativ spät oder nicht nachhaltig genug helfen. Wir brauchen deshalb tiefgreifende neue Ansätze, wie es sie in anderen Krankheitsbereichen in der personalisierten Behandlung schon gibt. Dynamische Netzwerk-Analysen sind ein innovatives Modell, das solche personalisierten Ansätze auch bei psychischen Erkrankungen möglich macht. Wir freuen uns deshalb sehr, dass das Land Hessen diesen neuartigen Ansatz in den nächsten Jahren unterstützt.“

Prof. Dr. Winfried Rief vom Fachbereich Psychologie der Universität Marburg ergänzt: „Unser Hauptziel ist eine verbesserte, personalisierte Behandlungsplanung bei psychischen Erkrankungen. Nicht zuletzt die Corona-Krise hat uns gezeigt, wie wichtig es ist, hier bessere präventive und therapeutische Maßnahmen zu bekommen. Aber wir nutzen auch das Momentum der Umstellung dieses Bereichs an den Universitäten, zum Beispiel durch die aktuell neu eingeführten Studiengänge zur Psychotherapie an den psychologischen Instituten. Deshalb soll aus diesem Projekt eine nachhaltige und einzigartige Struktur zur interdisziplinären Kooperation, Forschung und Behandlung psychischer Erkrankungen abgeleitet werden.“

Die vom Land 2008 initiierten LOEWE-Zentren sollen nicht nur ein Thema von hoher Relevanz gezielt bearbeiten, sondern auch zu strukturellen Veränderungen der beteiligten Universitäten führen. Im Fall von DYNAMIC sollen die Fachbereiche Medizin, Psychologie sowie Mathematik und Informatik eng zusammenarbeiten. Besser verankert werden soll auch die Kooperation in der Medizin zwischen den Abteilungen für klinische Psychologie und Psychotherapie sowie den Kliniken für Psychiatrie und Psychotherapie. Eine Verstetigung nach Auslaufen der Förderung ist angedacht.

Seit Bestehen der Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz – kurz: LOEWE – im Jahr 2008 wurden bislang 15 LOEWE-Zentren gefördert.

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