Franz Roman Schmid und Julia Sophia Crone erforschen …

06.06.2025

… die Rolle des Dopaminsystems für flexibles und kreatives Denken.

English version below

Projekttitel: Kreatives Denken, kognitive Flexibilität und das Dopaminsystem – Untersuchung der Rolle des Nucleus Accumbens mittels fokussierter Ultraschallstimulation

Projektteam: Franz Roman Schmid, Julia Sophia Crone

In Kooperation mit: Blanca T.M. Spee (Radboud University Medical Center, Nijmegen, Niederlande), Matthew Pelowski (Artis Lab, Universität Wien)

Labor/Forschungsverbund: Crone Neurocognition Lab, Vienna Cognitive Science Hub, Universität Wien

Worum geht es im Projekt, was ist die zentrale Fragestellung?

Wir nutzen eine neuartige Hirnstimulationstechnik um tief liegende Hirnregionen nichtinvasiv und präzise zu stimulieren. Wir modulieren damit gezielt Teile des Dopaminsystems, um dessen Rolle für flexibles und kreatives Denken zu erforschen.

Warum ist dieses Projekt wichtig, wie schafft es gesellschaftlichen Mehrwert?

Unsere Studie ist Teil von "Unlocking the Muse", einem trans- und interdisziplinären Forschungsprojekt, das die Rolle der Kreativität in der Parkinson-Erkrankung untersucht und dabei nicht nur ein besseres Verständnis der Parkinson-Krankheit selbst, sondern auch eine bessere Aufklärung und Vernetzung von Patienten und dessen Angehörigen anstrebt. Durch gezielte Hirnstimulation des dopaminergen Systems hoffen wir, neue Erkenntnisse zu gewinnen, die zukünftige Parkinson-Forschung bereichern können.

Abstract:

Als Teil des "Unlocking the Muse"-Projektes, eine größere Forschungsinitiative zum besseren Verständnis des Zusammenhangs von Kreativität und der Parkinson-Krankheit, untersuchen wir die kausale Rolle des Dopaminsystems in kognitiver Flexibilität und Kreativität, indem wir mithilfe fokussierte Ultraschallstimulation (FUS) den Nucleus accumbens – eine tief gelegene Hirnregion und Teil des mesokortikalen dopaminergen Systems – nichtinvasiv und präzise stimulieren. Unser Ansatz erlaubt eine direkte Modulation subkortikaler Netzwerke und liefert Erkenntnisse, die über korrelative Studien hinausgehen. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung können neue Perspektiven für die Parkinson-Forschung eröffnen, indem sie die Rolle vom dopaminergen Gehirnnetzwerk für kognitive Flexibilität beleuchten.

Publikationen:

Projektwebsite:

Erklärung in einfacher Sprache:

Unser Gehirn braucht einen besonderen Botenstoff namens Dopamin, um flexibel zu bleiben und sich auf neue Situationen einzustellen. Das ist besonders bei Krankheiten wie Parkinson wichtig. In unserer Studie nutzen wir eine schonende, nichtinvasive Methode, um eine tief gelegene Hirnregion zu stimulieren, die teil des dopaminergen Netzwerkes ist. Wir wollen herausfinden, ob sich dadurch das Verhalten der Teilnehmenden in bestimmten Aufgaben verändert. Die Studie ist Teil des Projekts Unlocking the Muse, das die Rolle von Kreativität in der Parkinson-Krankheit untersucht und damit die Parkinson-Forschung voranbringen will.

Franz Roman Schmid and Julia Sophia Crone are researching the dopamine system's causal role in flexible and creative thinking.

Project title: Creative Cognition, Cognitive Flexibility, and the Dopaminergic Pathways – Investigating the Role of the Nucleus Accumbens using Low-Intensity Focused Ultrasound Stimulation

Project team: Franz Roman Schmid, Julia Sophia Crone

In collaboration with: Blanca T.M. Spee (Radboud University Medical Center, Nijmegen, Netherlands), Matthew Pelowski (Artis Lab, University of Vienna)

Lab/research network: Crone Neurocognition Lab, Vienna Cognitive Science Hub, University of Vienna

What is the project about, what is its central question?

We use a cutting-edge brain stimulation technique to noninvasively and precisely target deep brain regions in order to modulate the dopamine system to explore its causal role in flexible and creative thinking.

Why is this project important, how does it add social value?

Our study is part of "Unlocking the Muse", a broader project aiming to better understand Parkinson’s disease. By probing the dopaminergic system with targeted brain stimulation, we hope to uncover novel insights that inform future Parkinson’s research.

Abstract:

This study is part of "Unlocking the Muse", a large-scale trans- and interdisciplinary research initiative aimed at understanding the role of creativity in Parkinson’s disease to not only extend our basic knowledge about the disease but also to better inform and connect the patients and other stakeholders. We investigate the causal role of the dopaminergic system in cognitive flexibility and creativity by using low-intensity focused ultrasound (LIFUS) to noninvasively and precisely stimulate the nucleus accumbens—a deep brain region and part of the mesocortical dopaminergic pathway. Our approach enables direct modulation of subcortical circuits, providing insights that go beyond correlative studies. Findings from this proof-of-concept study may open new avenues for Parkinson’s research by shedding light on the role of the dopaminergic system in flexible cognition.

Publications:

Project website:

Explanation in plain language:

Our brain depends on the neurotransmitter dopamine to maintain cognitive flexibility and adapt to new situations. This is especially important in neurogenerative disorders such as Parkinson’s disease. In our study, we use a reversible, noninvasive method to stimulate a deep brain region that’s linked to dopaminergic system. We want test whether this has effects on people’s behavior. The project is part of a larger effort called "Unlocking the Muse", which aims at a better understanding of the brain and the role of creativity in Parkinson’s disease to improve research.

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