Unsere FAU-Nachwuchsgruppenleitungen

Dr. Heiko Bruns

Forschungsthema: Makrophagen als erste Verteidigungslinie bei Leukämien und Lymphomen

Bei den meisten Tumorerkrankungen befinden sich zahlreiche Makrophagen (die Fresszellen des Immunsystems) in direkter Nähe zu den Krebszellen. Obwohl die Makrophagen theoretisch in der Lage sind, Tumorzellen zu erkennen und zu beseitigen, führen sie diese Aufgabe häufig nicht mehr korrekt aus. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir, mit welchen Mechanismen Makrophagen Tumorzellen erkennen und eliminieren könne, und ob diese Mechanismen bei den Makrophagen im Tumor, speziell bei Lymphomerkrankungen, gestört sind. Hierbei interessiert uns besonders die Phagozytose bzw. die Aufnahme von Tumorzellen. Das Langfristige Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, die Makrophagen im Tumor für die Tumorbekämpfung therapeutisch wieder zu reaktivieren.

Dr. Silvia Budday

Forschungsthema: BRAIn mechaNIcs ACross Scales (BRAINIACS)

In ihrer Forschung beschäftigt sich Silvia Budday mit der Mechanik des Gehirns. Während mechanische Aspekte lange Zeit wenig Beachtung in der Hirnforschung fanden, spielen sie neuesten Erkenntnissen zufolge doch eine wichtige Rolle für die Hirnfunktion. Ein spannendes Beispiel ist die markant gefaltete Struktur des menschlichen Gehirns, die essentiell für höhere kognitive Funktionen ist. Silvia Budday’s Studien zufolge sind es mechanische Kräfte, die das zunächst glatte Gehirn des Menschen in Falten legen. Durch die Kombination experimenteller Methoden, Modellierung und Simulation entwickelt sie gemeinsam mit ihrer Gruppe Computermodelle, die bei der Diagnose von Krankheiten und der Optimierung von Behandlungsmethoden unterstützen sollen.

Dr. Nadia Müller-Voggel

Forschungsthema: Von akut zu chronisch – auf der Suche nach neurophysiologischen Markern von Tinnitus

Wie kann unser Gehirn die Wahrnehmung eines Tons erzeugen, der objektiv nicht nachweisbar ist? Diese Frage ist für etwa 20 Prozent unserer Bevölkerung, die unter einem chronischen Tinnitus leidet, höchst relevant. Wahrnehmung ist kein genaues Abbild der uns umgebenden Umwelt, sondern ein aktiver Prozess unseres Gehirns, mit dem wir unsere Umwelt interpretieren und der, im Falle von Tinnitus, zu einer Phantomwahrnehmung führen kann.  Im Rahmen meiner Emmy-Noether-Gruppe wollen wir herausfinden welche Prozesse im Gehirn für die Entwicklung und Chronifizierung eines Tinnitus entscheidend sind. Dazu erfassen wir Hirnaktivität in unterschiedlichen Stadien der Tinnitusentwicklung, in Ruhe oder während Probanden bestimmte Aufgaben durchführen, z.B. ihre Aufmerksamkeit auf bzw. weg vom Tinnitus lenken oder sich in einem positiven versus negativen emotionalen Zustand befinden. Wir erhoffen uns dadurch besser zu verstehen, welche neuronalen Prozesse zur Wahrnehmung eines Tons führen und wie die ungewollte Wahrnehmung eines Phantomtons effektiv behandelt werden könnte.

Dr. Nadja Ray

Forschungsthema: Multiscale modeling and analysis of porous media applications with evolving microstructures

Nadja Ray works in the field of applied mathematics. She is interested in multiscale modeling and porous media applications. She thereby particularly focuses on problems including evolving microstructures, e.g. due to chemical dissolution-precipitation reactions. Moreover, in one of her projects, she investigates influencing factors of the formation and turnover of soil microaggregates, and their impact on soil functions.

Dr. Elisabeth Bergherr

Forschungsthema: Modelbasierte Ansätze an Data Science – von bayesianischer Inferenz zu statistischen Lernverfahren

Statistik und Data Science wird ein immer wichtigerer Bestandteil der meisten Bereiche der Wissenschaft. In meiner Forschungsgruppe konzentrieren wir uns sehr Allgemein auf die Entwicklung von Methoden, die vielseitig zu Analyse und Vorhersage einsetzbar sind. Zu dieser Entwicklung verwenden wir verschiedene Typen der statistischen Modellierung, sogenannte bayesianische Inferenz, aber auch Statistical Learning Verfahren, welche eine Mischform aus Machine Learning und klassischer Statistik darstellen. Hierbei legen wir besonders viel Wert auf Interpretierbarkeit und Anwendbarkeit der Modelle — was passiert mit Größe A wenn sich verschiedene Größen B, C, D,… auf eine bestimmte Art ändern, welche dieser Einflussgrößen braucht man überhaupt zur Vorhersage von A und was ist die Unsicherheit in diesem Zusammenhang. Die entstehenden Modelle überprüfen wir dann durch Simulation, wenden sie aber auch auf wissenschaftliche Fragen, hauptsächlich aus dem Bereich der Medizin, an.

Dr. Sebastian Zundler

Forschungsthema: Einfluss der Immunzellwanderung auf mukosale Wundheilung und intestinale Entzündung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

Dr. Zundler beschäftigt sich mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa. Bei diesen Erkrankungen kommt es durch ein Zusammenspiel von Umweltfaktoren mit genetischen Faktoren zu einer fehlgeleiteten Immunreaktion im Darm, die zu wiederkehrenden Entzündungsschüben führt. Eine medikamentöse Heilung ist nach wie vor nicht möglich. Das besondere Interesse von Sebastian Zundler gilt den Wanderungsvorgängen von Immunzellen im Rahmen der Krankheitsentstehung. Diese Prozesse können bereits erfolgreich mit Medikamenten beeinflusst werden können, trotzdem sind sie bislang nur unzureichend erforscht. Die Gruppe von Dr. Zundler hofft daher, mit ihrer Arbeit einen effektiveren und nebenwirkungsärmeren Einsatz bestehender und die Entwicklung neuer Medikamente auf diesem Gebiet zu ermöglichen.