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AG Bergmann



Leitung:
Prof. Dr. Til Ole Bergmann

Research Group Leader LIR, Deptuy Head of Neuroimaging Center (NIC), Mainz, Professor of Neurostimulation

Mitarbeiter

Umair Hassan, Doktorand

Steven Pillen, Doktorand

Inês Martins de Oliveira, Masterstudentin

Kurzbeschreibung der Arbeitsgruppe

Die Arbeitsgruppe Neurostimulation setzt non-invasive, transkranielle Hirnstimulationstechniken (TMS, TDCS, TACS, TUS) in Kombination mit elektrophysiologischen (EEG/MEG) und bildgebenden (fMRT) Verfahren ein, um die Funktion neuronaler Oszillationen in der Regulation von Informationsverarbeitung und neuronaler Plastizität zu untersuchen. Zukünftig wollen wir hierdurch die neuronalen Grundlagen der Resilienz besser verstehen und diejenigen neuronalen Netzwerke und Oszillationen identifizieren, welche die Enkodierung, die Konsolidierung und Reorganisation (im Wachzustand und Schlaf), sowie den Abruf emotionaler (bzw. traumatischer) Gedächtnisinhalte vermitteln und regulieren. Der methodische Fokus der Gruppe liegt dabei auf der simultanen Anwendung von multimodalen Mess- und Stimulationsverfahren (z.B. EEG-fMRT, TMS-EEG, TMS-fMRI, TUS-EEG) und der Entwicklung hirnzustandsabhängiger Neurostimulation in Echtzeit (z.B. real-time EEG-triggered TMS/TUS).

Aktuelle Forschungsprojekte
  • Mechanismen der Aktualisierung emotionaler Gedächtnisspuren (MEMU)
  • Der sensomotorische mu-Rhythmus als cholinerg modulierte pulsierende Hemmung
  • Elektrophysiologische Aufzeichnung und Stimulation des Gehirns (BEST Toolbox)
Externe Kooperationspartner
  • Prof. Dr. Ole Jensen, School of Psychology, University of Birmingham, Vereinigtes Königreich
  • Prof. Dr. Hartwig Siebner, Danish Research Centre for Magnetic Resonance (DRCMR), Hospital Hvidovre, Universität Kopenhagen, Dänemark
  • Prof. Ulf Ziemann, Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt neurovaskuläre Erkrankungen und Neuroonkologie, Hertie-Institut für Klinische Hirnforschung, Tübingen
  • Prof. Dr. Jan Born, Department of Medical Psychology and Behavioral Neurobiology, Universität Tübingen
  • Prof. Dr. Emily Coffey, Psychology, Concordia University, Montréal, Kanada
  • Dr. Christoph Zrenner, Neurologie, Universität Tübingen
  • Prof. Dr. Christian Windischberger, Center for Medical Physics and Biomedical Engineering, Universität Wien, Österreich
  • Dr. Nigel Rogasch, Psychology, Monash University, Melbourne, Australien
  • Prof. Dr. Lennart Verhagen, Donders Institute, Nijmegen, The Netherlands
Förderungen
  • DFG
  • Boehringer Ingelheim Stiftung
Key Publications

Bergmann TO, Varatheeswaran R, Hanlon CA, Madsen KH, Thielscher A, Siebner HR (2021). Concurrent TMS-fMRI for causal network perturbation and proof of target engagement. NeuroImage 237:118093.

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Hassan U, Pillen S, Zrenner C, Bergmann TO (2021). The Brain Electrophysiological recording & STimulation (BEST) toolbox. Brain Stimul 15(1):109-115.

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Bergmann TO, Hartwigsen G (2020). Inferring Causality from Noninvasive Brain Stimulation in Cognitive Neuroscience. Journal of Cognitive Neuroscience 1-29.

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Siebner HR, Conde V, Tomasevic L, Thielscher A, Bergmann TO (2019). Distilling the essence of TMS-evoked EEG potentials (TEPs): A call for securing mechanistic specificity and experimental rigor. Brain Stimul 12(4):1051-1054.

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Bergmann TO, Lieb A, Zrenner C, Ziemann U (2019). Pulsed facilitation of corticospinal excitability by the sensorimotor μ-Alpha rhythm. J Neurosci 39(50):10034-10043.

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Herring JD, Marshall TR, Esterer S, Jensen O, Bergmann TO (2018). Low-frequency alternating current stimulation rhythmically suppresses gamma-band oscillations and impairs perceptual performance. NeuroImage 184:440-449.

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Thies M, Zrenner C, Ziemann U, Bergmann TO (2018). Sensorimotor mu-alpha power is positively related to corticospinal excitability. Brain Stimul 11(5):1119-1122.

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Bergmann TO, Karabanov AN, Hartwigsen G, Thielscher A, Siebner HR (2016). Combining non-invasive transcranial brain stimulation with neuroimaging and electrophysiology: current approaches and future perspectives. NeuroImage 140:4-192.

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Herring JD, Thut G, Jensen O, Bergmann TO (2015). Attention modulates TMS-locked alpha oscillations in the visual cortex. Journal of Neuroscience 35(43):14435-14447.

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Staresina BP*, Bergmann TO*, Bonefond M, van der Meij R, Jensen O, Deuker L, Elger CE, Axmacher N & Fell, J. (2015). Hierarchical nesting of slow oscillations, spindles and ripples in the human hippocampus during sleep. Nature Neuroscience 18(11):1679-86. [*contributed equally]

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Jensen O, Gips B, Bergmann TO*, Bonnefond M* (2014). Temporal coding organized by coupled alpha and gamma oscillations prioritize visual processing. Trends Neurosci 37(7):357-369. (*equal contribution)

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Bergmann TO, Mölle M, Schmidt MA, Lindner C, Marshall L, Born J, Siebner HR (2012). EEG-guided transcranial magnetic stimulation reveals rapid shifts in motor cortical excitability during the human sleep slow oscillation. Journal of Neuroscience 32:243-253.

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