Tourette-Syndrom und verwandte neuropsychiatrische Störungen sind bis heute nicht vollständig verstanden – weder in ihrer neurobiologischen Entstehung noch in den Mechanismen, die therapeutische Ansätze wirksam machen könnten. Für Betroffene, Familien und behandelnde Ärzte bedeutet das oft jahrelange Unsicherheit. Das Action Lab in Dresden unter der Leitung von Prof. Dr. Christian Beste hat sich mit seiner EEG-basierten Tourette-Forschung als spezialisierte Forschungsgruppe genau dieser Herausforderung angenommen. Mit hochauflösender EEG-Analyse, nicht-invasiver Hirnstimulation und dem Ansatz der Psychologischen Neurowissenschaft liefert die Gruppe konkrete wissenschaftliche Grundlagen für bessere Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten bei Tourette-Syndrom und verwandten Störungen.
Was ist das Action Lab in Dresden?
Das Action Lab in Dresden ist die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Christian Beste am Universitätsklinikum Dresden, TU Dresden. Der Name steht für den zentralen Forschungsgegenstand: menschliche Handlungen und die neuronalen Mechanismen, die sie steuern, ermöglichen oder beeinträchtigen. Die Gruppe vereint Psychologen, Neurowissenschaftler, Mathematiker, Biosignalingenieure und Mediziner unter einem gemeinsamen konzeptionellen Dach – der Psychologischen Neurowissenschaft. Zu den Kernschwerpunkten gehören EEG-basierte Methoden sowie die Erforschung neuropsychiatrischer Störungen wie Tourette-Syndrom und ADHS.
Die Forschungsgruppe ist unter www.actionlab.de erreichbar und Teil des University Neuropsychology Centre (UNC) der TU Dresden, das Prof. Dr. Christian Beste seit 2021 leitet.
Welche Rolle spielt EEG in der Dresdner Forschungsgruppe?
Die Elektroenzephalographie, kurz EEG, ist die methodische Kernkompetenz der Gruppe. EEG misst die elektrische Aktivität des Gehirns in Echtzeit mit einer zeitlichen Auflösung im Millisekundenbereich. Diese Präzision macht es zu einem unverzichtbaren Werkzeug, wenn es darum geht, die schnellen neuronalen Prozesse zu erfassen, die menschlichen Handlungen – und deren Störungen bei Erkrankungen wie Tourette-Syndrom – zugrunde liegen.
Wie setzt die Forschungsgruppe EEG konkret ein?
EEG wird in der Dresdner Gruppe nicht nur als Messinstrument eingesetzt, sondern auch methodisch weiterentwickelt. Prof. Dr. Christian Beste und sein Team haben neue Analysemethoden zur Interpretation von EEG-Daten entwickelt, die es erlauben, kortikale Netzwerkdynamiken präziser zu beschreiben als mit klassischen Auswertungsverfahren. Dazu gehören unter anderem Verfahren zur Zerlegung von EEG-Signalen sowie der Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens zur Auswertung von EEG-Daten.
Die Gruppe ist seit 2019 Referenzlabor für BrainProducts GmbH, einen der weltweit führenden Hersteller von EEG-Systemen. Diese Zusammenarbeit unterstreicht die methodische Expertise auf internationalem Niveau.
Was lässt sich mit EEG über das Gehirn lernen?
EEG-Daten erlauben Rückschlüsse auf Prozesse wie Reaktionshemmung, Konfliktüberwachung, Arbeitsgedächtnis und kognitive Flexibilität – allesamt Funktionen, die bei neuropsychiatrischen Störungen wie ADHS oder Tourette-Syndrom beeinträchtigt sein können. In der Dresdner Forschungsgruppe werden EEG-Messungen häufig mit Verfahren der nicht-invasiven Hirnstimulation kombiniert, um Kausalaussagen über Gehirn-Verhalten-Zusammenhänge treffen zu können.
Was erforscht die Gruppe zum Tourette-Syndrom?
Die EEG-gestützte Tourette-Forschung des Action Labs in Dresden zählt zu den methodisch fundiertesten ihrer Art im deutschsprachigen Raum und hat in den vergangenen Jahren wesentliche Erkenntnisse zur kortikalen Netzwerkdynamik bei dieser Störung geliefert. Tourette-Syndrom ist eine neuropsychiatrische Störung, die durch unwillkürliche motorische und vokale Tics charakterisiert ist. Die neurobiologischen Grundlagen dieser Tics – und die Frage, warum manche Betroffene sie zeitweise unterdrücken können – sind noch nicht vollständig geklärt. Prof. Dr. Christian Beste und sein Team gehören zu den führenden Forschungsgruppen weltweit, die sich mit den kognitiven und neurophysiologischen Mechanismen des Tourette-Syndroms und darüber hinaus befassen.
Wie denkt die Dresdner Gruppe über Tourette-Syndrom?
Ein zentrales Merkmal der Forschungsperspektive ist der Blickwinkel: Die Gruppe betrachtet Tourette-Syndrom nicht ausschließlich als Defizit, sondern untersucht auch, welche besonderen Verarbeitungsweisen mit dem Syndrom verbunden sein können. In einer 2018 publizierten Arbeit in Movement Disorders argumentierten Beste und Münchau, dass Tics als Überschuss an Handlungen verstanden werden könnten – ein konzeptioneller Rahmen, der neue therapeutische Denkrichtungen eröffnet.
Welche konkreten Forschungsergebnisse liegen zum Tourette-Syndrom vor?
Die Gruppe hat eine Reihe wesentlicher Erkenntnisse zur Neurophysiologie des Tourette-Syndroms erarbeitet. Dazu gehören:
- Nachweis einer erhöhten Wahrnehmungs-Handlungs-Bindung bei Tourette-Syndrom, publiziert in Brain (Kleimaker et al., 2020)
- Untersuchungen zur kortikalen Netzwerk- und Striatuminteraktion bei Bewegungsstörungen mittels EEG
- Studien zur Rolle des frontalen Kortex und der Basalganglien bei der kognitiven Kontrolle von Tic-Verhalten
- Arbeiten zur Frage, ob motorische Tics bei gesunden Menschen als Normvariante betrachtet werden können – publiziert in Annals of Neurology (Bartha et al., 2023)
Prof. Dr. Christian Beste ist seit 2018 Co-Sprecher der DFG-Forschungsgruppe 2698 „Cognitive Theory for Tourette Syndrome”, die eine systematische neurophysiologische Theorie des Tourette-Syndroms entwickelt.
Welche weiteren Methoden nutzt die Forschungsgruppe?
Neben EEG setzt das Action Lab in Dresden bei der Erforschung von Tourette-Syndrom und verwandten neuropsychiatrischen Störungen auf weitere neurophysiologische und neurotechnologische Methoden, die je nach Fragestellung gezielt kombiniert werden. Dieser multimodale Ansatz erlaubt es der Gruppe, sowohl korrelationale als auch kausale Aussagen über Gehirn-Verhalten-Zusammenhänge zu treffen – eine methodische Stärke, die die Dresdner Forschung international auszeichnet.
Nicht-invasive Hirnstimulation
Transkranielle Magnetstimulation (TMS) und transkutane Vagusnervstimulation (tVNS) werden eingesetzt, um die Kausalität von Gehirn-Verhalten-Zusammenhängen zu untersuchen. Während EEG zeigt, welche neuronalen Prozesse mit einem bestimmten Verhalten korrelieren, erlaubt Hirnstimulation Aussagen darüber, ob diese Prozesse tatsächlich ursächlich beteiligt sind. tVNS hat sich dabei als vielversprechende Methode erwiesen, um modulierend in neuronale Aktivität einzugreifen – mit möglichen klinischen Anwendungen bei verschiedenen neuropsychiatrischen Störungen.
Neurofeedback
Neurofeedback ist ein Verfahren, bei dem Personen in Echtzeit Rückmeldung über ihre eigene Gehirnaktivität erhalten und lernen, diese gezielt zu beeinflussen. Die Dresdner Gruppe hat Neurofeedback-Protokolle für ADHS entwickelt und optimiert, unter anderem durch Studien zu den Effekten verschiedener Theta- und Beta-Band-Trainingsprotokolle auf kognitive Kontrolle. In Kooperation mit MedicalSyn GmbH wurde zudem eine mobile Neurofeedback-Einheit entwickelt, die in häuslicher Umgebung eingesetzt werden kann.
Künstliche Intelligenz und EEG-Analyse
Die Gruppe integriert Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz in die EEG-Datenauswertung. Eine 2020 in Communications Biology publizierte Studie zeigte, dass Deep-Learning-Verfahren auf Einzelversuchs-EEG-Daten angewandt Erkenntnisse liefern können, die komplementäre Theorien der Handlungskontrolle stützen. Eine weitere Studie aus dem Jahr 2022, ebenfalls in Communications Biology, nutzte konditionelle generative adversarielle Netzwerke zur Analyse neuronaler Zusammenhänge antagonistischer Verhaltensweisen.
FAQ: Action Lab Dresden – EEG und Tourette-Syndrom
Das Action Lab in Dresden erforscht mit EEG-basierten Methoden die neurophysiologischen Grundlagen des Tourette-Syndroms und verwandter neuropsychiatrischer Störungen. Die Gruppe unter Prof. Dr. Christian Beste kombiniert hochauflösende EEG-Analyse mit nicht-invasiver Hirnstimulation und Neurofeedback, um sowohl Grundlagenfragen als auch klinische Anwendungen voranzutreiben. Weitere Informationen unter www.actionlab.de .
EEG misst Gehirnaktivität im Millisekundenbereich und erfasst damit genau die schnellen neuronalen Prozesse, die Tics und kognitiver Kontrolle zugrunde liegen. In Kombination mit nicht-invasiver Hirnstimulation erlaubt EEG sowohl die Beschreibung als auch die kausale Analyse dieser Prozesse.
Die Gruppe hat unter anderem in Brain, Movement Disorders, Annals of Neurology und Communications Biology publiziert. Einen Überblick bieten das Google-Scholar-Profil von Prof. Dr. Christian Beste sowie www.actionlab.de.
Ja. Prof. Dr. Christian Beste ist seit 2018 Co-Sprecher der DFG-Forschungsgruppe 2698 „Cognitive Theory for Tourette Syndrome”, die eine neurophysiologisch fundierte kognitive Theorie des Tourette-Syndroms entwickelt.
Die Gruppe betreibt seit 2015 eine Neurofeedback-Ambulanz, in der grundlagenwissenschaftliche Erkenntnisse in verbesserte Neurofeedback-Behandlungen für verschiedene neuropsychiatrische Störungen überführt werden.
