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Forschung

Developmental Cognitive Neuroscience Lab

Mehrere Projekte unserer Forschungsgruppe zielen darauf ab, den Zusammenhang zwischen anatomischen und funktionellen Merkmalen des fetalen Gehirns und der späteren funktionellen Sprachlokalisation, sprachssoziierter Fasterbündel der weißen Substanz und den Sprachfähigkeiten bei gesunden Kindern zu untersuchen. Dieses Wissen soll die Entwicklung früher diagnostischer Marker für die Reife und Integrität der neuronalen Korrelate der Sprache erleichtern.

 

Geförderte Projekte:

Ausgewählte Publikationen:

  • Bartha-Doering L, Kollndorfer K, Schwartz E, Fischmeister F, Langs G, Weber M, Lackner-Schmelz S, Kienast P, Stümpflen M, Taymourtash A, Mandl S, Alexopoulos J, Prayer D, Seidl R, Kasprian G (2023) Fetal temporal sulcus depth asymmetry has prognostic value for language development. Communications Biology 6: 109. DOI: 10.1038/s42003-023-04503-z
  • Stuempflen M, Schwartz E, Diogo M, Glatter S, Pfeiler B, Kienast P, Taymourtash A, Schmidbauer V, Bartha-Doering L, Krampl-Bettelheim E, Seidl R, Langs G, Prayer, Kasprian G (2023) Fetal MRI based brain atlas analysis detects initial in utero effects of prenatal alcohol exposure. Cerebral Cortex 33:6852-6861. DOI:10.1093/cercor/bhad005

News & Media zu diesem Projekt:

Das Corpus Callosum stellt den wichtigsten interhemisphärischen Trakt der weißen Substanz dar und spielt eine wichtige Rolle bei der neuronalen Interaktion zwischen den Hemisphären. Es wird angenommen, dass das Corpus Callosum die Sprachfähigkeiten beeinflusst, indem es an der Entwicklung der funktionalen Netzwerkorganisation beteiligt ist. Wir interessieren uns für die spezifische Rolle des Corpus Callosum in der funktionellen Organisation zwischen den Hemisphären vom fetalen Stadium bis zum Erwachsenenalter. Zu diesem Zweck erforschen wir die strukturelle und funktionelle neuronale Konnektivität und Sprachentwicklung bei Kindern mit Corpus Callosum Agenesie. Darüber hinaus untersuchen wir den Zusammenhang zwischen Sprachfähigkeiten und neuronalen Merkmalen des Corpus Callosum bei Kindern mit typischer Entwicklung.

 

Geförderte Projekte:

Ausgewählte Publikationen:

  • Mandl S, Kienast P, Kollndorfer K, Kasprian G, Weber M, Seidl R, Bartha-Doering L (2023) Larger corpus callosum volume is favorable for theory of mind development in healthy children. Cerebral Cortex 33: 11197-11205. DOI: 10.1093/cercor/bhad353

  • Bartha-Doering L, Kollndorfer K, Schwartz E, Fischmeister FPS, Alexopoulos J, Langs G, Prayer D, Kasprian G, Seidl R (2021) The role of the corpus callosum in language network connectivity in children. Developmental Science 24: e13031. DOI: 10.1111/desc.13031

    Bartha-Doering L, Schwartz E, Kollndorfer K, Fischmeister FPS, Novak A, Langs G, Werneck H, Prayer D, Seidl R, Kasprian G (2021) Effect of corpus callosum agenesis on the language network in children and adolescents. Brain Structure and Function 226: 701-713. DOI: 10.1007/s00429-020-02203-6

Wir interessieren uns für den Zusammenhang zwischen neuronaler Sprachlokalisation und Sprachfunktionen bei Kindern mit sehr frühen Hirnpathologien. Wir nutzen daher funktionelle Bildgebung und umfassende neuropsychologische Messungen, um das Sprachnetzwerk und die Sprachfähigkeiten bei Neugeborenen, Säuglingen und Kleinkindern bis hin zu Teenagern und jungen Erwachsenen mit unterschiedlichen Hirnpathologien zu untersuchen.

 

Geförderte Projekte:

Ausgewählte Publikationen:

  • Mandl S, Novak A, Kollndorfer K, Seidl R, Bartha-Doering L (2023) Visuospatial processing skills following unilateral arterial ischemic stroke in childhood. European Journal of Paediatric Neurology 42: 133-141. DOI: 10.1016/j.ejpn.2023.01.008

  • Bartha-Doering L, Gleiss A, Knaus S, Schmook MT, Seidl R (2021) Influence of socioeconomic status on cognitive outcome after childhood arterial ischemic stroke. Developmental Medicine and Child Neurology  63: 465-471. DOI: 10.1111/dmcn.14779

  • Bartha-Doering L, Novak A, Kollndorfer K, Schuler AL, Kasprian G, Langs G, Schwartz E, Fischmeister FPS, Prayer D,  Seidl R (2019) Atypical language representation is unfavorable for language abilities following childhood stroke. European Journal of Paediatric Neurology 23: 102-116. DOI: 10.1016/j.ejpn.2018.09.007

News & Media zu diesem Projekt:

Ansicht der Forschergruppe von oben
© Christoph Reuter

In enger Zusammenarbeit mit Christoph Reuter vom Institut für Musikwissenschaft der Universität Wien und Matthias Bertsch vom Institut für Musikphysiologie der Universität für Musik und Darstellende Kunst Wien untersuchen wir die Geräuschumgebung von Frühgeborenen auf der neonatologischen Intensivstation und den Einfluss auf die kognitive Entwicklung der Kinder.

Ausgewählte Publikationen:

  • Reuter C, Bartha-Doering L, Czedik-Eysenberg I, Maeder M, Bertsch M, Bibl K, Deindl P, Giordano V (2023) Living in a box – understanding acoustic parameters in the NICU environment. Frontiers in Pediatrics 11: 1147226. DOI: 10.3389/fped.2023.1147226
  • Giordano V, Luister A, Reuter C, Czedik-Eysenberg I, Singer D, Steyrl D, Vettorazzi E, Deindl P (2022) Audio feature analysis for acoustic pain dedection in term newborns. Neonatology 119:760-768. DOI: 10.1159/000526209

  • Bertsch M, Reuter C, Czedik-Eysenberg I, Berger A, Olischar M, Bartha-Doering L, Giordano V (2020) The "Sound of Silence" in a neonatal intensive care unit - Listening to speech and music inside an incubator. Frontiers in Psychology 11:1055. DOI: 10.3389/fpsyg.2020.01055

News & Media zu diesem Projekt:

Sprachdefizite gehören zu den am häufigsten Entwicklungsdefiziten bei Frühgeborenen. In einer großen Längsschnittstudie untersuchen wir Frühgeborene mittels fNIRS und beurteilen ihre Sprachentwicklung mit dem Ziel, frühe neurobiologische Marker für spätere mögliche Sprachdefizite zu finden. Die frühzeitige Erkennung von Defiziten erweitert die Möglichkeiten frühzeitiger Intervention und erhöht somit die Chance, Verzögerungen in der Sprachentwicklung zu lindern der sogar zu verhindern.

 

 

 

Ausgewählte Publikationen:

  • Alexopoulos J, Giordano V, Doering S, Seidl R, Benavides-Varela S, Russwurm M, Greenwood S, Berger A, Bartha-Doering L (2022) Sex differences in neural processing of speech in neonates. Cortex 157: 117-128. DOI:10.1016/j.cortex.2022.09.007

  • Alexopoulos J, Giordano V, Janda C, Benavides-Varela S, Seidl R, Doering S, Berger A, Bartha-Doering L (2021) The duration of intrauterine development influences discrimination of speech prosody in infants. Developmental  Science 4: e13110. DOI: 10.1111/desc.13110

  • Giordano V, Alexopoulos J, Spagna A, Benavides-Varela S, Peganc K, Kothgassner OD, Klebermass-Schrehof K, Olischar M, Berger  A, Bartha-Doering L (2021) Accent discrimination abilities during the first days of life: An fNIRS study. Brain and Language 223:105039. DOI: 10.1016/j.bandl.2021.105039

  • Bartha-Doering L, Alexopoulos J, Giordano V, Stelzer L, Kainz T, Benavides-Varela S, Wartenburger I, Klebermass-Schrehof K, Olischar M, Seidl R, Berger A (2019) Absence of neural speech discrimination in preterm infants at term-equivalent age. Developmental Cognitive Neuroscience 39: 100679. DOI: 10.1016/j.dcn.2019.100679

News & Media zu diesem Projekt:

In Zusammenarbeit mit Manfred Hartmann vom Austrian Institute of Technology (AIT) entwickeln wir automatisierte EEG-Trendanalysen unter Verwendung maschineller Lernmethoden mit dem Ziel, a) Informationen über die Gehirnreifung zu erhalten, b) Gehirnanomalien/-verletzungen zu erkennen, c) die Abfolge und Entwicklung von Hirnverletzungen zu untersuchen, d) den Zeitpunkt der Intervention zu bestimmen, e) bei der Entscheidungsfindung über die Fortsetzung/Anpassung der Therapie zu helfen und f) prognostische Werte zu ermitteln.

 

Funded projects:

Abbildung des Aufmerksamkeitspraradigmas
© Vito Giordano

Aufmerksamkeit ist eine zentrale neuropsychologische Komponente und eine Voraussetzung für gute kognitive Funktionen. Sie ermöglicht es, flexibel und komplex zu denken und zu handeln, Handlungsziele festzulegen und sich in Konfliktsituationen zu organisieren. Sie fungiert auch als Filter für weitere intellektuelle Fähigkeiten. Aufmerksamkeitsprobleme können direkt oder indirekt zu Problemen in anderen kognitiven Bereichen sowie zu Entwicklungseinschränkungen und psychiatrischen Störungen führen, beispielsweise zu Verhaltensstörungen, Hyperaktivität, Angstzuständen und Depressionen. Somit können Aufmerksamkeitsdefizite erhebliche Auswirkungen auf das tägliche Leben von Kindern und Erwachsenen haben. Wir interessieren uns für die Entwicklungsverläufe der Aufmerksamkeitsleistungen vom Frühgeborenen bis hin zu Kindern und Jugendlichen. Mit diesem Wissen wollen wir die Früherkennung von Aufmerksamkeitsdefiziten und die frühzeitige Intervention bei betroffenen Kindern fördern.

 

Ausgewählte Publikationen:

  • Giordano V, Fuiko R, Leiss U, Brandstetter S, Hayde M, Bartha-Doering L, Klebermaß-Schrehof K, Weiler LJ (2017) Differences in attentional functioning between preterm and full-term children underline the importance of new neuropsychological detection techniques. Acta Paediatrica 106:601-611. DOI: 10.1111/apa.13723

  • Casagrande M, Marotta A, Martella D, Volpari E, Agostini F, Favieri F, Forte G, Rea M, Ferri R, Giordano V, Doricchi F, Giovannoli J (2022) Assessing the three attentional networks in children from three to six years: A child-friendly version of the Attentional Network Test for Interaction. Behavioral Research Methods 54(3):1403-1415. DOI: 10.3758/s13428-021-01668-5

"Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts herrschte weitgehend Einigkeit darüber, dass Neugeborene, insbesondere Frühgeborene, keine Schmerzen verspüren und dass die Gabe von Beruhigungs- und Schmerzmitteln eher schädliche als positive Auswirkungen habe. Dieses Konzept wurde vor allem durch die Tatsache gestützt, dass die thalamokortikalen Verbindungen – die für die Schmerzwahrnehmung auf kortikaler Ebene unerlässlich sind – im Gehirn von Frühgeborenen fehlen oder sich noch entwickeln. Diese Denkweise hat sich jedoch in den letzten Jahren radikal geändert, da Neugeborene, insbesondere Frühgeborene, zunehmend als sich entwickelnde Wesen betrachtet werden, bei denen einige Elemente unreif, aber sicherlich nicht inaktiv sind." (übersetzt aus: Giordano et al., Dev Med Child Neurol 2023, p.1043)

Wir interessieren uns daher für die frühen Schmerzerfahrungen von Frühgeborenen, die auf der Intensivstation gepflegt werden, und für deren Einfluss auf die kognitive und neurologische Entwicklung der Kinder.

Ausgewählte Publikationen:

  • Giordano V, Deindl P, Gal E, Unterasinger L, Fuiko R, Steinbauer P, Weninger M, Berger A, Olischar M (2023) Pain and neurodevelopmental outcomes of infants born very preterm. Developmental Medicine and Child Neurology 65:1043-1052. DOI: 10.1111/dmcn.15505
  • Giordano V, Luister A, Reuter C, Czedik-Eysenberg I, Singer D, Steyrl D, Vettorazzi E, Deindl P (2022) Audio feature analysis for acoustic pain dedection in term newborns. Neonatology 119:760-768. DOI: 10.1159/000526209

  • Giordano V, Edobor J, Deindl P, Wildner B, Goeral K, Steinbauer P, Werther T, Berger A, Olischar M (2019) Pain and Sedation Scales for Neonatal and Pediatric Patients in a Preverbal Stage of Development (2019) A Systematic Review. JAMA Pediatrics 173: 1186-1197. DOI:10.1001/jamapediatrics.2019.3351