Prof. Dr. Wolfgang Grodd

Prof. Dr. Wolfgang Grodd

Gastwissenschaftler
Department High-field Magnetic Resonance
+49 7071 601 940
+49 7071 601 702
4.B.05

Forschungsinteressen

Prof. Dr. med. Dipl. Biol. Wolfgang Grodd

Department High-field Magnetic Resonance

Kompartimentierung und Konnektivität des Thalamus und der Basalganglien:
Resting State fMRT und DWI Untersuchungen

Ziel des Projeks ist es, mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) im Ruhezustand (rsfMRT) und diffusions­gewichteter Bildgebung (DWI) die funktionelle und strukturelle Untergliederung des Thalamus und seiner thalamo-kortikalen Konnektivitäten zu untersuchen. Zu diesem Zwecke soll erstens eine Kartierung des mensch­lichen Thalamus entwickelt und bereitgestellt werden, die für die Analyse und Interpretation bildgebender Befunde in den Neurowissenschaften verwendet wer­den kann. Diese Kompartimentierung sollen zweitens mittels Fasertraktografie (FT) auf ihre Konnektivität zu kortikalen Strukturen untersucht werden. Hierbei wollen wir auch hemi­sphärische und geschlechtsspezifische Differenzierungen erfassen. In einem dritten Schritt sol­len schließlich die funktionellen und strukturellen Segmentierungen des Thalamus mit den vorhan­denen anatomischen Atlanten in Beziehung gesetzt werden. Insgesamt hoffen wir mit diesem Pro­jekt, die Rolle des Thalamus im Konzert mit den sensorischen und kognitiven Funktionen des Gehirns genauer zu erfassen.

Members/Collobrators:

  • Prof. Dr. Christian Beckmann, Radboud University Medical Centre Nijmegen, The Netherlands.
  • Dr. Vinod Kumar, Department of High Field MR, MPI für Biologische Kybernetik, Tübingen, Germany
  • Prof. Dr.-Ing. Dorit Merhof, Lehrstuhl für Bildverarbeitung der RWTH Aachen.
  • Prof. Dr. Kamil Uludag und Prof. R. Goebel am Brain Imaging Centre der Universität Maastricht, Niederlande, Dep. of Cognitive Neuroscience, Psychology and Neuroscience, Maastricht Brain Imaging Centre

2) Kompartimentierung der Basalganglien: Funktionelle MRT und DWI Untersuchungen

Ziel des Projects ist es, in Fortsetzung zu den bisherigen Untersuchungen des Thalamus die relativ uniforme Anatomie der BG zu verfeinern, und eine strukturelle und funktionelle Untergliederung der drei großen Kerngebiete, des Nucleus caudatus (NC), des Putamen (PU) und des Globus pallidum (GP) zu erstellen, und deren kortikale und subkortikale Verbindungen zu analysieren. Dazu wollen wir a) die strukturelle und funktionelle Parzellierung dieser BG Kerne an zwei großen Kollektiven (3 und 7 Tesla) des Human Connectome Projects (HCP) analysieren und b) die funktionelle Untergliederung durch hochaufgelöste Bildgebung (< 1 mm3) von gesunden Kontrollpersonen am 9,4 Tesla Scanner ergänzen. Die Auswertung dieser Untersuchungen wird funktionell mit einer verbesserten ICA Methodik und strukturell mittels Fasertraktografie (FT) erfolgen. Hierbei sollen auch hemisphärische und geschlechts-spezifische Differenzierungen erfasst werden. In den bisherigen Arbeiten konnte bereits gezeigt werden, dass a) eine funktionelle Untergliederung von BG und Thalamus anhand kortikaler rsfMRT-Netzwerke (cRSN) möglich ist, und dass b) mittels DWI intrathalamische und subkortikale Verbindungen erfasst werden können.

Arbeitsgruppe:

  • Prof. Dr. Wolfgang Grodd  Department of High Field MR, Projektleiter, MPI für Biologische Kybernetik, Tübingen, Germany.
  • Dr. Vinod Kumar, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Department of High Field MR, MPI für Biologische Kybernetik, Tübingen, Germany
  • Prof. Dr. Klaus Scheffler, Direktor Abteilung Hochfeld-Magnetresonanz des Max-Planck-Instituts für Biologische Kybernetik, Infrastruktur, Beratung und Nutzung des 9,4 Tesla Scanners.
  • Dr. phil. Gisela Hagberg und Dipl.-Ing. Jonas Bause wissenschaftliche Mitarbeiter der Abteilung Hochfeld-Magnetresonanz für Entwicklung und Anwendung von 9,4 T fMRT und QSM Sequenzen
  • PD Dr. rer. nat. Gabriele Lohmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin der Abteilung Biomedizinische Magnetresonanz der Radiologischen Klinik der Universität Tübingen für die Statistik und Auswertung von fMRT und rs- fMRT Daten.

Vita

Education:
1960-1963     Military Service German Federal Army (Air Force)

1964-1965     Gottlieb Daimler School for Electronics, Sindelfingen, Technician for Electronics

1965-1968     High School: Westfalen-Kolleg Bielefeld

1968-1977     Study of Biology, University of Tübingen, M.Sc. in Biology (Diplom-Biologe)

1972-1975     Scholarship German Protestant Student Association, Villigst e.V.

1974-1981     Study of Medicine, University of Tübingen

1981             State Medical Examination in Medicine, (Staatsexamen der Medizin)

1984             M.D. (Dr. med.; Doktor der Medizin), University of Tübingen

Training:

1981-1986    Internship: Dep. of Medical Radiology, University of Tübingen (Chair: Prof. Dr. W. Frommhold)

1986             Board Qualification as Radiologist (Facharzt für Radiologie)

1984-1985    DFG Scholarship MRI Contrast Media Lab Prof. RC  Brasch; Dep. of Radiology, UCSF, San Francisco, USA; (Chair Prof. Dr. A. Margulis)

1987-1995   Internship: Dep. Neuroradiology, University of Tübingen (Chair Prof. Dr. K. Voigt)

1989 06-08  Hospitation Siemens MR Development, Erlangen, Germany

1990            Board Qualification as Neuroradiologist (Facharzt für Neuroradiologie)

1991-1995   Senior Resident, Department of Neuroradiology, University of Tübingen

1991            Postdoctoral Lecture Qualification (Habilitation)

1994            Offer of a full professorship in Neuroradiology at the Free University of Berlin (declined)

Previous positions:

1995 – 2010 Full professorship for Neuroradiology & Head Section “Experimental MR of the CNS”, University of Tübingen

2010 - 2014 Senior Research Scientist, Department of Psychiatry, RWTH, Aachen University

Current position:

2015 -         Neuroradiologist, Dep. of Magnetic Resonance, MPI for Biological Cybernetics, Tübingen, Germany

Awards:

1988          Kurt-Decker Award, German Society of Neuroradiology

1989          Award German Society of Neurotraumatology

1990          Kurt-Decker Award, German Society of Neuroradiology

1992          Kurt-Decker Award, German Society of Neuroradiology

1994          Kurt-Decker Award, German Society of Neuroradiology

2000          III. Award German Society for Pain Research

Memberships:

since 1985  German Roentgen-Ray Society (DRG)

since 1985  Radiological Society of North America (RSNA)

since 1988  German Society for Neuroradiology (DGNR)

since 1988  International Society of Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM)

since 1988  European Society of Magnetic Resonance in Medicine and Biology (ESMRMB)

since 1990  European Society of Neuroradiology (ESNR)

since 1992  Professional Association German Neuroradiologists

since 1996  Organization for Human Brain Mapping (OHBM)

since 1998  American Society of Advancement of Science (AAAS)

since 2000  German Society of Clinical Neurophysiology (DGKN)

since 2001  Society for Neuroscience (SNS)

B) Services:

Intramural:

1998 – 2008 Member Research Council (ForTüne) at the Medical Faculty, University of Tübingen

2000 – 2008 Member Center Grant SFB 550 „Detecting, Locating, Acting,“ University of Tübingen

2002 – 2006 Member Graduate College „Cognitive Neurobiology,“ University of Tübingen

2000 – 2010 Member Graduate School of Neural and Behavioural Sciences, University of Tübingen

2007 – 2010 Member Centre for Integrative Neuroscience (CIN), University of Tübingen

Extramural

2001 – 2008 Coordinator Task-Group for fMRI of the German Society of Neuroradiology (DGNR)

2003 – 2005 Consultant Scientist to establish a Neuroimaging Centre at University of Trento, Italy

2004 – 2008 Member fMRI Task Group German Society Clinical Neurophysiology (DGKN)

C) Review Work:

Grants: German Research Foundation (DFG); Austrian Research Foundation (ÖNF); Swiss National Research Foundation (SNF); German Academy of Sciences Leopoldina; Israel Science Foundation (ISF), German Israel Foundation (GIF)

Journals: Brain and Language; Brain Behavior and Science; Cerebral Cortex; Radiologe; RöFo; Journal Exp. Neurology; Journal of Morphology; Journal of Neu­rochemistry; Journal of Neuroscience (Methods); Journal of Psychiatry Research; Clinical Neuroradiology; Nature Neuroscience; Neuroimage; Neuroscience Letters; Psychiatry Research: Neuroimaging; Science

Research: Diffusion and functional imaging of cerebellar and thalamic structures and connectivity, MRI and H-Spectroscopy of brain maturation; diagnostic imaging of brain malformations and metabolic diseases in children; functional brain imaging of emotional processing, humor and laughter, Alzheimer and dementia; language processing (specially speech); cortical and cerebellar organization of sensorimotor functions; cortical reorganization in chronic pain in amputees, reorganization of speech and motor function in children; brain mechanism subserving fear and sociopathic behavior; cognitive processing in chess game players.

D) Selected publications in peer-reviewed journals

  1. Kumar, Vinod, Sarah Mang, und Wolfgang Grodd. 2014. „Direct Diffusion-Based Parcellation of the Human Thalamus.“ Brain Structure and Function, März, 1–17.
  2. Sokolov, Arseny A., Michael Erb, Wolfgang Grodd, und Marina A. Pavlova. 2014. „Structural Loop Between the Cerebellum and the Superior Temporal Sulcus: Evidence from Diffusion Tensor Imaging“. Cerebral Cortex 24 (3): 626–32.
  3. Kipping, Judy A., Wolfgang Grodd, Vinod Kumar, Marco Taubert, Arno Villringer, und Daniel S. Margulies. 2013. „Overlapping and parallel cerebello-cerebral networks contributing to sensorimotor control: An intrinsic functional connectivity study“. NeuroImage 83 (December): 837–48.
  4. Sokolov, A. A., Erb, M., Gharabaghi, A., Grodd, W., Tatagiba, M. S., & Pavlova, M. A. 2012. Biological motion processing: The left cerebellum communicates with the right superior temporal sulcus. NeuroImage, 59(3), 2824–2830.
  5. Chassy P, Grodd W. Human Visual Processing of Quantities and Numbers. Cerebral Cortex. 2012; 22:1420-1430
  6. Bilalic M, Langner R, Ulrich R, Grodd W. Many faces of expertise: fusiform face area in chess experts and novices. J Neurosci. 2011; 31: 10206-14.
  7. Bilali?, M., Turella, L., Campitelli, G., Erb, M., & Grodd, W. 2012. Expertise modulates the neural basis of context dependent recognition of objects and their relations. Human Brain Mapping, 33 (11), 2728–2740.
  8. Heun R, Freymann K, Erb M, Leube DT, Jessen F, Kircher TT, Grodd W. Mild cognitive impairment (MCI) and actual retrieval performance affect cerebral activation in the elderly. Neurobiol. Aging. 2007; 28: 404-413.
  9. Anders S., Birbaumer N., B. Sadowski, M. Erb, Mader I., Grodd W., Lotze M.: Parietal somatosensory association cortex mediates affective blindsight. Nature Neuroscience 2004: 7: 339-340.
  10. Hülsmann E, Erb M, Grodd W. From will to action) sequential cerebellar contributions to voluntary movement. Neuroimage 2003; 20:1485-1492.
  11. Kourtzi Z, Bülthoff HH, Erb M, Grodd W. Object-selective responses in the human motion area MT/MST. Nature Neuroscience 2002; 5:17-18.
  12. Wildgruber D, Pihan H, Ackermann H, Erb M, Grodd W. Dynamic brain activation during processing of emotional intonation) influence of acoustic parameters, motional valence, and sex. Neuroimage 2002; 15: 856-569.
  13. Grodd W, Hülsmann E, Lotze M, Wildgruber D, Erb M. Sensorimotor mapping of the human cerebellum: fMRI evidence of somatotopic organization. Hum Brain Mapping 2001:55-73.
  14. Lotze M., Grodd W., Birbaumer N., M. Erb, E. Huse, Flor H.: Does use of myoelectric prosthesis prevent cortical reorganization and phantom limb pain? Nature Neuro­­science 6 (1999) 501-502

E) Monographs

  1. Grodd W, Beckmann CF. Resting-State-fMRT. In: Schneider F, Fink G (Hrsg). Funktionelle MRT in Psychiatrie und Neurologie. Springer, Heidelberg, 2013: 229-257. ISBN 9783642297991.
  2. Grodd W, Wildgruber D, Kumar V: Functional Imaging of Language Competent Brain Areas. In: Language Talent and Brain Activity. Edited by Dogil, G., and Reiterer; S.M. Mouton de Gruyter, Berlin 2009
  3. Grodd W., I Krägeloh-Mann: ZNS Bildgebung bei Stoffwechselstörungen im Kindesalter. In:
    Jansen O. und Stefani U. (Hrsg.) Fehlbildungen und frühkindliche Schädigungen. 1. Auflage, Re­ferenzreihe Neurologie, Thieme Verlag Stuttgart 2007,  pp. 114-181
  4. Grodd W.: Stoffwechselerkrankungen. In: M. Forsting und O. Jansen (Hrsg.): MRT des ZNS. Thieme Verlag Stuttgart 2006 pp. 248-283
  5. Grodd W: Recent Advances in functional MRI. In: Recent Advances in MR Imaging and Spectroscopy. Edited by Jagannathan: Chap. 9, p. 186-202, Jaypee Brothers, New Delhi 2005
  6. Grodd W.: fMRI: Neuroscientific and clinical applications. In: NR Jagannathan (Editor): Biomedical Magnetic Resonance. Proceedings of the international Workshop. Chapt. 10, p.129-137, Jaypee Brothers, New Delhi 2005
  7. Grodd W, E. Hülsmann, H. Ackermann: Functional MRI Localizing in the cerebellum. In: Intraoperative MRI Developments - Edited by C. Nimsky and R. Fahlbusch: Neurosurgery Clinics of North America Vol. 16/1 2005, p. 77-99.
  8. Grodd W.: Congenital White-Matter Diseases (Leukodystrophies). In: K. Sartor: Diagnostic and Interventional Neuroradiology. p 227-233, Thieme Verlag, Stuttgart 2002

F) Funding (2010- now):

2008-2011  DFG-EF Grodd: Architecture of Fiber Pathways of the Cerebellum: Investigations of Compartmentation and Connectivity using Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI)

2008-2013  DFG-EF Grodd, Ulrich: „Analyzing, deciding, acting: Functional Imaging of cognitive processing during chess game playing.

2015 -        DFG-EF Grodd: Compartmentation and Connectivity of the Thalamus: fMRI "Resting State" and DWI Examinations

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