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Prof. Dr. Nikolai Axmacher

Abteilung Neuropsychologie
Institut für Kognitive Neurowissenschaft
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstr. 150
44801 Bochum

Raum: IB 6/185
Tel: +49 (0)234 32-22674
Email: nikolai.axmacher@ruhr-uni-bochum.de


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Prof. Dr. Nikolai Axmacher
Prof. Dr. Nikolai Axmacher
Forschungsschwerpunkte

Wie werden Erfahrungen im Gehirn repräsentiert und in Gedächtnisspuren überführt? Wie bildet sich aus diesen Erfahrungen unsere Persönlichkeit? Und wie beeinträchtigen Traumata, innerpsychische Konflikte und die Alzheimer-Erkrankung das Gedächtnis? In meiner Arbeitsgruppe untersuchen wir die neuronalen Grundlagen von Gedächtnisfunktionen und Gedächtnisstörungen mit den Methoden der Kognitiven Neurowissenschaft (EEG, fMRT mit 3T und 7T, simultane EEG/fMRT-Messungen, intrakranielle EEG-Ableitungen, Einzelzellableitungen). Neuronale Netzwerkmechanismen werden anhand verteilter Muster von BOLD-Aktivitäten und EEG-Oszillationen erforscht.

Mein besonderes Interesse gilt der Verarbeitung spezifischer Erfahrungen durch das Gehirn und der Frage, wie die daraus resultierenden reizspezifischen Repräsentationen mit Algorithmen der künstlichen Intelligenz und des Deep Learning entschlüsselt werden können. Dabei untersuchen wir ein breites Spektrum von Gedächtnisprozessen (Arbeitsgedächtnis, Langzeitgedächtnis, Gedächtniskonsolidierung während Ruhe und im Schlaf, autobiographisches Gedächtnis, soziales Gedächtnis, Verdrängung). Darüber hinaus erforschen wir die Verbindung zwischen Gedächtnis und räumlicher Navigation und wie diese durch Lernen geformt werden. Unsere Vision ist es, die Hirnmechanismen zu erforschen, die die Umwandlung von Wahrnehmungsrepräsentationen in Gedächtnisspuren und deren Transformation während komplexer Gedächtnisfunktionen unterstützen.

Bierbrauer, A., Fellner, M.‑C., Heinen, R., Wolf, O. T., & Axmacher, N. (2021). The memory trace of a stressful episode. Current Biology: CB, 31(23), 5204-5213.e8. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.09.044

Ten Oever, S., Sack, A. T., Oehrn, C. R., & Axmacher, N. (2021). An engram of intentionally forgotten information. Nature Communications, 12(1), 6443. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26713-x

Bierbrauer, A., Kunz, L., Gomes, C. A., Luhmann, M., Deuker, L., Getzmann, S., Wascher, E., Gajewski, P. D., Hengstler, J. G., Fernandez-Alvarez, M., Atienza, M., Cammisuli, D. M., Bonatti, F., Pruneti, C., Percesepe, A., Bellaali, Y., Hanseeuw, B., Strange, B. A., Cantero, J. L., & Axmacher, N. (2020). Unmasking selective path integration deficits in Alzheimer's disease risk carriers. Science Advances, 6(35), eaba1394. https://doi.org/10.1126/sciadv.aba1394

Fellner, M.‑C., Waldhauser, G. T., & Axmacher, N. (2020). Tracking Selective Rehearsal and Active Inhibition of Memory Traces in Directed Forgetting. Current Biology: CB, 30(13), 2638-2644.e4. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.04.091

Lee, H., Stirnberg, R., Wu, S., Wang, X., Stöcker, T., Jung, S., Montag, C., & Axmacher, N. (2020). Genetic Alzheimer's Disease Risk Affects the Neural Mechanisms of Pattern Separation in Hippocampal Subfields. Current Biology: CB, 30(21), 4201-4212.e3. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.08.042

Kunz, L., Wang, L., Lachner-Piza, D., Zhang, H., Brandt, A., Dümpelmann, M., Reinacher, P. C., Coenen, V. A., Chen, D., Wang, W.‑X., Zhou, W., Liang, S., Grewe, P., Bien, C. G., Bierbrauer, A., Navarro Schröder, T., Schulze-Bonhage, A., & Axmacher, N. (2019). Hippocampal theta phases organize the reactivation of large-scale electrophysiological representations during goal-directed navigation. Science Advances, 5(7), eaav8192. https://doi.org/10.1126/sciadv.aav8192

Kunz, L., Maidenbaum, S., Chen, D., Wang, L., Jacobs, J., & Axmacher, N. (2019). Mesoscopic Neural Representations in Spatial Navigation. Trends in Cognitive Sciences, 23(7), 615–630. https://doi.org/10.1016/j.tics.2019.04.011

Oehrn, C. R., Fell, J., Baumann, C., Rosburg, T., Ludowig, E., Kessler, H., Hanslmayr, S., & Axmacher, N. (2018). Direct Electrophysiological Evidence for Prefrontal Control of Hippocampal Processing during Voluntary Forgetting. Current Biology: CB, 28(18), 3016-3022.e4. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.07.042

Zhang, H., Fell, J., & Axmacher, N. (2018). Electrophysiological mechanisms of human memory consolidation. Nature Communications, 9(1), 4103. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06553-y

Kunz, L., Schröder, T. N., Lee, H., Montag, C., Lachmann, B., Sariyska, R., Reuter, M., Stirnberg, R., Stöcker, T., Messing-Floeter, P. C., Fell, J., Doeller, C. F., & Axmacher, N. (2015). Reduced grid-cell-like representations in adults at genetic risk for Alzheimer's disease. Science (New York, N.Y.), 350(6259), 430–433. https://doi.org/10.1126/science.aac8128