AG Neuromodulation – Effekte und Mechanismen nicht-medikamentöser Interventionen zum Erhalt geistiger Funktionen im Alter

In dieser AG werden nicht-medikamentöse Interventionen für Personen auf dem Spektrum vom gesunden Alterungsprozess bis hin zu neurodegenerativen Erkrankungen mit unterschiedlichen geistigen Funktionsniveaus (d.h. mit altersgemäßen kognitiven Leistungen, mit leichten kognitiven Störungen und mit Demenz) entwickelt, die der Prävention bzw. Therapie kognitiver Störungen dienen und deren Wirksamkeit überprüft werden sollen. Schwerpunkte sind hierbei kognitive Interventionen, physische Interventionen sowie kombinierte kognitiv-physische Ansätze. Zur Erfassung zugrundeliegender Wirkmechanismen dieser Interventionen werden auch Effekte auf neuronale Netzwerke, z.B. gemessen mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) oder Elektroenzephalogramm (EEG) erfasst. Außerdem erfolgen gesundheitsökonomische Evaluationen. Zu den nicht-pharmakologischen Interventionen bei gesunden Älteren und bei Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen werden darüber hinaus systematische Überblicksarbeiten mit Meta-Analysen erarbeitet.

Ein weiterer Fokus in Primärstudien sowie systematischen Überblicksarbeiten und Meta-Analysen stellt die prognostische Forschung im Sinne der Analyse von Determinanten des Interventionserfolgs dar. Statt die Frage zu stellen „hilft eine Intervention?“ (auf Gruppenebene), werden hier demographische, (neuro-)psychologische, (neuro-)biologische bzw. genetische Determinanten des Interventionserfolgs untersucht. Ziel ist es nicht nur die Wirkmechanismen besser zu verstehen, sondern perspektivisch zu einer personalisierten, „stratifizierten“ neuropsychologischen Therapie beizutragen.

Aktuelle Projekte

Kognitive Interventionen

Kognitive Stimulation in der stationären Langzeitpflege

2021 startete das von der Deutschen Alzheimer Gesellschaft e.V. Selbsthilfe Demenz geförderte Projekt “Kognitive Stimulation in der stationären Langzeitpflege: Entwicklung und Pilotierung eines 24-Stunden Ansatzes im Rahmen einer Mixed-Methods-Studie (KonSiSt24)“, welches gemeinsam mit dem Institut für Pflegewissenschaft der Uniklinik Köln umgesetzt wird. Hauptziel ist es, ein von Pflege- und/oder Betreuungspersonen im stationären Pflegealltag anwendbares kognitives Stimulationskonzept im Sinne eines 24/7-Ansatzes zu entwickeln und zu erproben. Durch dieses kognitive Stimulationskonzept soll eine Verbesserung der Lebensqualität und eine Stabilisierung der kognitiven Fähigkeiten der Bewohnerinnen und Bewohner erreicht werden.

Kognitive Stimulation bei Menschen mit Parkinson-Demenz

In einer multizentrischen Studie werden die Effekte und Mechanismen kognitiver Stimulation und physischer Aktivität bei Menschen mit Parkinson-Demenz untersucht. Weitere Studienzentren befinden sich in Bochum, Düsseldorf, Kiel, Luxemburg und Tübingen. Das Projekt wird gefördert durch die Deutsche Parkinson Gesellschaft (DPG) e.V.

Kognitives Training bei Personen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen

In Kooperation mit dem kognitiven Trainingsanbieter NeuroNation und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sollen die Effekte eines 12-wöchigen kognitiven Trainings über die App NeuroNationMED, welche kürzlich als Digitale Gesundheitsanwendung zertifiziert wurde, auf die kognitiven Leistungen und die Lebensqualität von Personen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen, z.B. im Rahmen von Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson, Long COVID, oder Multipler Sklerose untersucht werden.

Kognitives Training bei Personen mit fortgeschrittenem Morbus Parkinson

In Kooperation mit der Neurologie der Uniklinik Köln soll ein 5-wöchiges digitales kognitives Training hinsichtlich der Eignung („Feasibility“) und Wirksamkeit auf die geistige Leistungsfähigkeit und bestimmte klinische Aspekte, z.B. Stimmung und Lebensqualität, untersucht werden. Zielgruppe sind Patientinnen und Patienten in einem eher fortgeschrittenen Stadium der Parkinson-Erkrankung. Ebenso sollen mögliche soziodemographische, klinische und (neuro-)psychologische Determinanten für das Ansprechen auf das kognitive Training identifiziert werden. Gefördert wird das Projekt durch STADAPHARM GmbH.

Kognitives Training bei Personen mit REM-Schlaf-Verhaltensstörung

In Kooperation mit der AG für Prodromalstadien und Schlaf bei Bewegungsstörungen der Neurologie der Uniklinik Köln und dem Forschungszentrum Jülich sollen die Effekte und Mechanismen eines kognitiven Trainings bei Personen mit REM-Schlaf-Verhaltensstörung untersucht werden. Die REM-Schlaf-Verhaltensstörung ist eine Traumschlafstörung, und betroffene Personen haben ein stark erhöhtes Risiko im Krankheitsverlauf Morbus Parkinson zu entwickeln. Interventionen in diesem frühen Stadium können potentiell langfristig zur Prävention kognitiver Störungen beitragen.

Kognitives Training bei Personen nach Schädelhirntrauma

In Kooperation mit der AG Neurale Stammzellen der Uniklinik Köln und dem Forschungszentrum Jülich sollen in dem von der ZNS - Hannelore Kohl Stiftung geförderten Projekt „Netzwerk-basiertes funktionelles Neuroimaging zur Evaluation kognitiven Trainings zur Behandlung persistierender kognitiver Beeinträchtigungen nach Concussive Brain Injury“ (KogNet-CBI)“ Effekte und Mechanismen eines kognitiven Trainings bei Personen mit andauernden leichten kognitiven Beeinträchtigungen nach einer Gehirnerschütterung untersucht werden. 

Kognitive Interventionen bei Menschen mit Hirntumoren

In diesem Projekt werden zwei systematische Reviews zu kognitiven Interventionen bei Kindern und Jugendlichen bzw. Erwachsenen mit Hirntumoren erstellt. Haupt-Endpunkte sind die kognitive Leistungsfähigkeit sowie die Lebensqualität der betroffenen Personen. Die Projekte werden in Kooperation mit der Klinik für Allgemeine Neurochirurgie der Uniklinik Köln und der AG Evidenzbasierte Medizin durchgeführt.

Systematische Reviews und Datenanalysen zu Prädiktoren des Ansprechens auf kognitives Training

Gefördert durch die Brandau-Laibach-Stiftung werden systematische Reviews und Meta-Analysen zur Identifizierung von Prädiktoren für den Erfolg von kognitiven Trainings bei gesunden Älteren im Sinne der Demenzprävention erstellt. Darüber hinaus werden Analysen zu Prädiktoren des Ansprechens auf kognitives Training mit bestehenden Trainingsdatensätzen der Abteilung sowie Kooperationen mit Anbieterinnen und Anbietern digitaler kognitiver Trainings durchgeführt und es besteht eine Kooperation mit der University of Exeter zur Auswertung großer Online-Trainingsdatenbanken.

Physische Interventionen

Physische Interventionen bei Patientinnen und Patienten mit Morbus Parkinson (PIPa-Net)

Das vom BMBF geförderte Projekt „Physische Interventionen bei Patientinnen und Patienten mit Morbus Parkinson“ wird in Kooperation mit der AG Evidenzbasierte Medizin, dem Institut für Medizinsoziologie, Versorgungsforschung und Rehabilitationswissenschaft (IMVR) und dem Institut für Medizinische Statistik und Bioinformatik (IMSB) der Universität zu Köln sowie dem Knappschaftskrankenhaus Bottrop und der Arbeitsgruppe Cognition, Aging, and Brain Stimulation der Uniklinik Greifswald durchgeführt.

  • Im Rahmen des Projekt wurden bzw. werden insgesamt vier systematische Übersichtsarbeiten sowie (Netzwerk-) Meta-Analysen zur Untersuchung des Vergleichs der Wirksamkeit von physischen Interventionen (z.B. Tanzen, Physiotherapie) zur Verbesserung der Kognition, Motorik, Lebensqualität und Depressivität durchgeführt.
  • Ein qualitatives Teilprojekt beinhaltete außerdem Interviews mit Patientinnen und Patienten sowie mit Anbieterinnen und Anbietern von Sport- und Bewegungsprogrammen für Menschen mit Morbus Parkinson zu Erfahrungen, Barrieren und Wünschen im Zusammenhang mit physischen Interventionen. 
  • Im Sinne eines partizipativen Ansatzes wurden die bisherigen Forschungsergebnisse in einer Abschlussveranstaltung gemeinsam mit Patientinnen und Patienten, Anbieterinnen und Anbietern, Neurologinnen und Neurologen sowie den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bewertet und Ansätze zur Verbesserung der Information zu solchen Angeboten diskutiert.

Kombiniertes physisch-kognitives Training

Musik-unterstütztes Laufband als kognitiv-motorisches Training

Im Rahmen einer randomisierten kontrollierten Studie untersuchen wir die „Feasibility“ sowie Wirksamkeit eines Musik-unterstützten Laufbands als kognitiv-motorischen Trainingsansatz im Vergleich zu einer aktiven Kontrollgruppe, die in gleicher Dauer und Intensität ein Standardtraining auf dem Ergometer erhält. Die Zielgruppe umfasst Menschen mit Morbus Parkinson bzw. Multiple Sklerose, die sich in stationärer Behandlung im Neurologischen Rehabilitationszentrum Godeshöhe GmbH in Bonn befinden.

ReFEx-Studie - Vergleich zweier Trainingsprogramme im Hinblick auf Fatigue-Erleben und Fatigability bei stationären Patientinnen und Patienten mit Multiple Sklerose

Dieses Studienprojekt untersucht betroffene Menschen mit Multipler Sklerose und assoziierter Fatigue (Erschöpfung) und geht mit einem zweiarmig, randomisiert-kontrollierten Studiendesign der Frage nach, inwieweit sich zwei Sporttrainingsprogramme (koordinativ-kognitives Balancetraining versus kombiniertes Kraft- und Ausdauertraining) unterschiedlich auf das Fatigue-Erleben und die Fatigability (Ermüdbarkeit) während und nach dem stationären Rehabilitationsaufenthalt auswirken. Dem voraus geht eine Machbarkeitsanalyse, die sich mit der Umsetzbarkeit des Studienprojektes in den stationären Rehabilitationsalltag der Patientinnen und Patienten befasst. Studienort ist das Neurologische Rehabilitationszentrum Godeshöhe GmbH in Bonn. Weitere Kooperationspartner sind das Institut für Sport- und Sportwissenschaft, die TU Dortmund sowie die Sporthochschule Köln).

Gesundheitsökonomische Analysen

Systematisches Review zu gesundheitsökonomischen Analysen nicht-medikamentöser Interventionen

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Gesundheitsökonomie und Klinische Epidemiologie (IGKE) wird ein systematisches Review zu gesundheitsökonomischen Analysen nicht-medikamentöser und nicht-chirurgischer Interventionen für Menschen mit Morbus Parkinson erstellt.

Publikationen

Ausgewählte Publikationen der letzten Jahre

2023

Bode, M., Sulzer, P., Schulte, C., Becker, S., Brockmann, K., Elben, S., ... & Liepelt-Scarfone, I. (2023). Multidomain cognitive training increases physical activity in people with Parkinson's disease with mild cognitive impairment. Parkinsonism & Related Disorders, 105330. https://doi.org/10.1016/j.parkreldis.2023.105330

Ernst, M., Folkerts, A. K., Gollan, R., Lieker, E., Caro-Valenzuela, J., Adams, A., ... & Kalbe, E. (2023). Physical exercise for people with Parkinson’s disease: a systematic review and network meta‐analysis. Cochrane Database of Systematic Reviews, (1). https://doi.org/10.1002/14651858.CD013856.pub2

Johansson, H., Folkerts, A. K., Hammarström, I., Kalbe, E., & Leavy, B. (2023). Effects of motor–cognitive training on dual-task performance in people with Parkinson’s disease: a systematic review and meta-analysis. Journal of Neurology, 270(6), 2890-2907. https://doi.org/10.1007/s00415-023-11610-8

2022

Gollan, R., Ernst, M., Lieker, E., Caro-Valenzuela, J., Monsef, I., Dresen, A., ... & Folkerts, A. K. (2022). Effects of Resistance Training on Motor-and Non-Motor Symptoms in Patients with Parkinson’s Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Journal of Parkinson's Disease, 1-24. doi.org 10.3233/JPD-223252

Ophey, A.*, Wenzel, J.*, Paul, R., Giehl, K., Rehberg, S., Eggers, C., Reker, P., van Eimeren, T., Kalbe, E., & Kambeitz-Ilankovic, L. (2022, in press). Cognitive performance and learning parameters predict response to working memory training in Parkinson’s disease. Journal of Parkinson’s Disease. doi.org 10.3233/JPD-223448

*Wolf, F., *Nielsen, J., Saliger, J., Hennecken, E., Eschweiler, M., Folkerts, A.K., Karbe, H., Zimmer, P. (2022). A randomized controlled pilot and feasibility study of multimodal agility-based exercise training versus strength and endurance training to improve Multiple Sclerosis-related fatigue and fatigability during inpatient rehabilitation [ReFEx] – study protocol. BMJ Open http://dx.doi.org/10.1136/bmjopen-2022-062160

2021

Eschweiler, M., Bohr, L., Kessler, J., Fink, G. R., Kalbe, E., & Onur, O. A. (2021). Combined cognitive and motor training improves the outcome in the early phase after stroke and prevents a decline of executive functions: A pilot study. NeuroRehabilitation, 1-12. https:// 10.3233/NRE-201583

Ophey, A., Rehberg, S., Giehl, K., Eggers, C., Reker, P., van Eimeren, T., & Kalbe, E. (2021). Predicting Working Memory Training Responsiveness in Parkinson’s Disease: Both “System Hardware” and Room for Improvement are Needed. Neurorehabilitation and Neural Repair,35(2), 117-130. https://doi.org/10.1177/1545968320981956

Roheger, M., Liebermann-Jordanidis, H., Krohm, F., Adams, A., & Kalbe, E. (2021). Prognostic factors and models for changes in cognitive performance after multi-domain cognitive training in healthy older adults: a systematic review. Frontiers in Human Neuroscience, 15. 10.3389/fnhum.2021.636355

Schmidt, N., Tödt, I., Berg, D., Schlenstedt, C., Folkerts, A.-K., Ophey, A., … Kalbe, E. & Witt, K. (2021). Memory enhancement by multidomain group cognitive training in patients with Parkinson’s Disease and mild cognitive impairment: Long-term effects of a multicenter randomized controlled trial. Journal of Neurology. https://doi.org/10.1007/s00415-021-10568-9

2020

Baller, G., Kalbe, E., Kaesberg, S., Folkerts, A.K. & Kessler, J. (2020). NEUROvitalis Basisprogramm. Ein wissenschaftlich fundiertes Gruppenprogramm zur Förderung der geistigen Leistungsfähigkeit (2., vollständig überarbeitete Auflage). Köln: ProLog.

Giehl, K., Ophey, A., Reker, P., Rehberg, S., Hammes, J., Barbe, M.T., Zokaei, N., Eggers, C., Husain,  M., Kalbe, E. & van Eimeren, T. (2020). Effects of Home-Based Working Memory Training on Visuo-Spatial Working Memory in Parkinson's Disease: A Randomized Controlled Trial. Journal of Central Nervous System Disease, 12, 1179573519899469.

Giehl, K., Ophey, A., Hammes, J., Rehberg, S., Lichtenstein, T., Reker, P., ... & van Eimeren, T. (2020). Working memory training increases neural efficiency in Parkinson’s disease: a randomized controlled trial. Brain Communications, 2(2), fcaa115.

Goosses, M., Saliger, J., Folkerts, A. K., Nielsen, J., Zierer, J., Schmoll, P., ... & Kalbe, E.. (2020). Feasibility of music-assisted treadmill training in Parkinson’s disease patients with and without deep brain stimulation: insights from an ongoing pilot RCT. Frontiers in Neurology, 11, 790.

Kalbe, E., Folkerts, A. K., Ophey, A., Eggers, C., Elben, S., Dimenshteyn, K., ... & Berg, D. (2020). Enhancement of Executive Functions but Not Memory by Multidomain Group Cognitive Training in Patients with Parkinson’s Disease and Mild Cognitive Impairment: A Multicenter Randomized Controlled Trial. Parkinson’s Disease, 2020.

Ophey, A., Giehl, K., Rehberg, S., Eggers, C., Reker, P., van Eimeren, T. & Kalbe, E. (2020). Effects of working memory training in patients with Parkinson's disease without cognitive impairment: A randomized controlled trial. Parkinsonism and Related Disorders, 72, 13-22.

Ophey, A., Roheger, M., Folkerts, A.K., Skoetz, N., Kalbe, E. (2020). A Systematic Review on Predictors of Working Memory Training Responsiveness in Healthy Older Adults: Methodological Challenges and Future Directions. Frontiers in Aging Neuroscience, 12. doi: 10.3389/fnagi.2020.575804

Roheger, M., Folkerts, A. K., Krohm, F., Skoetz, N. & Kalbe, E. (2020). Prognostic factors for memory training success in healthy older adults: A systematic review and outline of statistical challenges. Diagnostic and Prognostic Research.

2019

Garcia-Agundez, A., Folkerts, A. K., Konrad, R., Caserman, P., Tregel, T., Gooßes, M., Göbel, S. & Kalbe, E. (2019). Recent advances in rehabilitation for Parkinson's Disease with Exergames: A Systematic Review. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 16(1), 17.

Roheger, M., Kessler, J. & Kalbe, E. (2019). Structured Cognitive Training Yields Best Results in Healthy Older Adults, and Their ApoE4 State and Baseline Cognitive Level Predict Training Benefits. Cognitive and Behavioral Neurology, 32(2), 76-86.

Roheger, M., Meyer, J., Kessler, J. & Kalbe, E. (2019). Predicting short- and long-term cognitive training success in healthy older adults: who benefits? Neuropsychol Dev Cogn B Aging Neuropsychol Cogn, 1-19.

2018

Folkerts, A. K.*, Dorn, M. E.*, Roheger, M., Maassen, M., Koerts, J., Tucha, O., Altgassen, M., Sack, A. T., Smit, D., Haarmann, L., Kalbe, E. (2018). Cognitive stimulation is beneficial for individuals with Parkinson’s disease dementia living in long-term care: A randomized crossover pilot study. Parkinson’s Disease, 2018, 8104673.

Kalbe, E., Aarsland, D. & Folkerts, A. K. (2018). Cognitive interventions in Parkinson’s disease: Where we want to go within 20 years. Journal of Parkinson’s Disease, 8(s1),S107-113.

Kalbe, E., Bintener, C., Ophey, A., Reuters, C., Göbel, S., Klöters, S., Baller, G. & Kessler, J. (2018). Computerized Cognitive Training in Healthy Older Adults: Baseline Cognitive Level and Subjective Cognitive Concerns Predict Training Outcome. Health, 10, 20-55.

Kalbe, E. & Folkerts, A.K. (2018). Cognitive Stimulation in Dementia: Time to Go into Detail. A Commentary. Journal of Neurology & Neuromedicine, 3(2), 14-18.

Kalbe, E., Roheger, M., Paluszak, K., Meyer, J., Becker, J., Fink, G. R., Kukolja, J., Rahn, A., Szabados, F., Wirth, B. & Kessler, J. (2018). Effects of a Cognitive Training With and Without Additional Physical Activity in Healthy Older Adults: A Follow-Up 1 Year After a Randomized Controlled Trial. Frontiers in Aging Neuroscience, 10, 407.

Team

Anja Ophey, M. Sc.
Psychologin
E-Mail anja.ophey@uk-koeln.de

Dr. Ann-Kristin Folkerts
Gerontologin
E-Mail ann-kristin.folkerts@uk-koeln.de

Dr. rer. nat. Dipl.- Psych. Ümran Sema Seven
E-Mail uemran.seven@uk-koeln.de

Dr. rer. nat. Dipl.-Psych. Jörn Nielsen
Klinischer Neuropsychologe (GNP)
Systemischer Therapeut und Berater (SG)
E-Mail joern.nielsen@uk-koeln.de

Daniel Scharfenberg, M. Sc.
E-Mail daniel.scharfenberg@uk-koeln.de

Paulina Olgemöller, M. Sc.
E-Mail paulina.olgemoeller@uk-koeln.de

Prof. a. D. Josef Kessler, Dipl.-Psych.
E-Mail josef.kessler@uk-koeln.de

Prof. Dr. rer. nat. Elke Kalbe
Leiterin der Arbeitsgruppe
E-Mail elke.kalbe@uk-koeln.de