Research Group
Aging and CNS Alterations [Aging]

The research group investigates work-relevant cognitive functions, particularly executive control processes, and their changes due to normal and pathological ageing using behavioural and neuroscience methods. The results were used for the development of performance diagnostics and for the design of aids for elderly and people with age-related diseases.

Scientific Members

• Michael Falkenstein (head)
• Patrick Gajewski
• Stephan Getzmann
• Melanie Hahn
• Joachim Hohnsbein
• Thomas Kleinsorge
• Jörg Lewald
• Sebastian Poschadel
• Edmund Wascher
• Nele Wild-Wall
• Rita Willemssen
• Claudia Wipking

Current research

• The field of research "sensory and cognitive functions"
  (Falkenstein, Getzmann, Wascher)
  investigates work-relevant sensory and cognitive functions in order to understand their neural underpinnings and to measure their psychophysiological correlates This is the basis for research on work-relevant influences on these functions, such as fatigue, learning, ageing, CNS dysfunctions. (more ...)
   
• The field of research "changes of cognitive functions with age"
  (Falkenstein, Hahn, Hohnsbein, Wascher, Wild-Wall, Willemssen)
  investigates changes of work-relevant cognitive functions and their neural correlates in healthy middle-aged and elderly adults (45 to 70 years) with behavioral and psychophysiological methods. This should yield a refined cognitive profile of middle-aged and elderly (more ...)
  
• The field of research "changes of cognitive processes in CNS diseases"
  (Falkenstein, Willemssen)
  investigates changes of work-relevant cognitive functions in patients with selected CNS diseases that affect dopaminergic functions (Parkinson's and Huntington's disease) with neurophysiological methods. This aims at elucidating neural mechanisms of dopaminergic diseases, and at providing a behavioral profile of patients for work situations and traffic participation. (more ...).
  
• The field of research "applied ageing research"
  (Falkenstein, Gajewski, Hahn, Poschadel, Wild-Wall)
  tries to bridge the gap between basic research and applications This group investigates a) consequences of age- and disease-related sensory and cognitive changes for traffic participation and mobility, b) the long-term modulation of age-related changes by lifestyle- and work-related factors, and c) the use of different interventions (such as trainings) for the improvement of cognitive competences in elderly in work situations and every day life. (more ...).

Research facilities

• EEG labs: The group has two EEG labs with 64 channels each (Sensorium EPA-5; BrainProducts Quick-Amp). In addition to EEG signals we can measure the electromyogram (EMG) and response force. In addition the group has two mobile EEG amplifiers (with 40 channels each), which are used for internal and external labs in special environments (toxicological chamber at IfADo, acoustic chamber at the Institute of Psychology, Bochum university) as well as for external cooperations
• TMS lab: It consists of a magnetic stimulation unit (Medtronic MagPro R30) with built-in computer for stimulation control. The extra-long coil cable enables a broad application in different labs (as currently in the acoustic chamber at Bochum university). With TMS (transcranial magnetic stimulation) the function of superficial cortical areas can be temporarily influenced which enables to study the role of a specific area for a specific function

Recent grants

• 2004-2008 participation in Network of Excellence ASK-IT (Ambient Intelligence System of Agents for Knowledge-based and Integrated Services for Mobility Impaired users: IT systems for disabled persons). Fund: European Union
• 2008-2010 development and evaluation of a training simulation for elder persons. Fund: Otto-Eugen-Butz-Stiftung
• 2007-2009 "Die Beziehung zwischen fehlerbezogenen Hirnpotentialen und Reaktionskontrollprozessen und ihre Abhängigkeit vom Alter". Fund: German Research Foundation (FA 211/23-1)
• 2007-2009 "Alterungsprozesse der auditiven und multisensorischen Raumwahrnehmung". Fund: German Research Foundation (FA 211/24-1)
• 2007-2009 "Integrated System for driver TRaining and Assessment using Interactive education tools and New training curricula for ALL modes of road transport (Train-All)". Fund: European Union
• 2007-2009 "Programm zur Förderung und zum Erhalt intellektueller Fähigkeiten für ältere Arbeitnehmer" (PFIFF). Fund: BMAS
• 2008-2010 "Altersbedingte Veränderungen von neuralen Kontrollprozessen und ihre Relevanz für die Fahrzeugführung." Fund: German Research Foundation (FA 211/22-1)
• 2008-2010 "Studie zur Förderung der Hirnleistungsfähigkeit bei Älteren". Fund: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV)

Completed projects/grants

"Objektivierung altersabhängiger Änderungen von Beanspruchung und Ermüdung bei psychomentalen Belastungen am Bildschirmarbeitsplatz" (Michael Falkenstein, Joachim Hohnsbein).
Drittmittelgeber: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA).

"Der Einfluss von Reiz-Reaktions- und Reaktions-Reaktions-Kompatibilität auf die Reaktionszeit und auf ereigniskorrelierte Hirnpotentiale (EKP)" im SPP "Sensomotorische Integration" (Michael Falkenstein, Herbert Heuer, Joachim Hohnsbein).
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft. (Ho 965/5-1 bis 5-2).

"Selektive und inhibitorische Prozesse bei der sensomotorischen Integration: Die Rolle von kortikalen Strukturen und Basalganglien" (Michael Falkenstein, Joachim Hohnsbein; Kooperation mit Horst Hielscher, Neurologische Klinik Evangelisches Krankenhaus Gelsenkirchen).
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft. (Ho 965/5-3).

Internationale Konferenz
"Errors, Conflicts, and the Brain" (Michael Falkenstein; Kooperation mit Markus Ullsperger, Max-Planck-Institut für Kognitive Neurowissenschaften, Leipzig).
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (4850/87/03)

"Hirnelektrische Korrelate der Reaktionsüberwachung, -bewertung und -anpassung" im Schwerpunktprogramm 1107 "Exekutive Funktionen" (Michael Falkenstein; Kooperation mit Bernhard Hommel, Leiden; Iring Koch, RWTH Aachen.)
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft. (FA 211/15-2, 15-3)

2003-2007:
"Die Analyse zentralnervöser Prozesse beim Morbus Parkinson mit Hilfe ereigniskorrelierter Hirnpotentiale (EKP)" (Michael Falkenstein, Rita Willemssen; Kooperation mit Thomas Müller, Neurologische Klinik der Ruhr-Universität Bochum und, Michael Schwarz, Neurologische Klinik des Klinikums Dortmund).
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft. (FA 211/16-1 bis 16-3)

2003-2007:
"Untersuchung zur neuralen Integration multisensorischer Raum- und Objektinformation mittels TMS" (Michael Falkenstein; Kooperation mit , Babak Boroojerdi, Neurologische Klinik, RWTH Aachen; Rainer Guski, Institut für Psychologie der Ruhr-Universität Bochum).
Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft. (FA 211/17).

2004-2005:
"Neurophysiologische Analyse von altersbedingten Veränderungen exekutiver Prozesse im menschlichen Gehirn" (Michael Falkenstein).
Drittmittelgeber: Land Nordrhein-Westfalen (Heinrich-Hertz-Stiftung).

2001-2004:
Teilnahme am Network of Excellence AGILE (AGed People Integration, mobility,
safety and quality of Life Enhancement through driving
(Untersuchung der Fahreignung Älterer) (Sebastian Poschadel).
Drittmittelgeber: Europäische Union.

2004-2008:
Teilnahme am Network of Excellence: HUMANIST (HUMAN centred design for Information Society Technologies: Untersuchung von Fahrassistenz-Systemen) (Ellen Wilschut; Kooperation mit Karel Brookhuis, Universität Groningen).
Drittmittelgeber: Europäische Union.

2004-2008:
Teilnahme am Network of Excellence ASK-IT (Ambient Intelligence System of Agents for Knowledge-based and Integrated Services for Mobility Impaired users:
IT-Systeme für Behinderte) (Michael Falkenstein, Sebastian Poschadel)
Drittmittelgeber: Europäische Union.

2005-2007:
"Testverfahren zur psychometrischen Leistungsprüfung der Fahreignung? gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Aachen, Neurologische Klinik, Lehr- und Forschungsgebiet Neuropsychologie (Sebastian Poschadel).
Drittmittelgeber: Bundesanstalt für Straßenverkehr (BAST).

2005-2006:
"Anforderungen an die Gestaltung von Fahrtrainings für ältere Kraftfahrer". Machbarkeitsstudie im Auftrag der Eugen-Otto-Butz-Stiftung (Sebastian Poschadel).
Drittmittelgeber: Eugen-Otto-Butz-Stiftung, Hilden.

2007-2008:
"Neurophysiological and educational aspects of second language acquisition"
(Michael Falkenstein, Nele Wild-Wall; Kooperation mit Renate Hinz, Universität Dortmund und Manfred Frühauf, Landesspracheninstitut Nordrhein-Westfalen (LSI))
Drittmittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (GJ 01 0676 06).

2007-2008:
"Förderung und Erhalt der kognitiven Leistungsfähigkeit über die Lebensspanne"
(Michael Falkenstein, Nele Wild-Wall; Kooperation mit Joachim Zülch, Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau; Europäisches Forschungszentrum für Business-to-Business Management (ise/Eurom) und Manfred Sturm (Gesellschaft für Gehirntraining e.V., Ebersberg (GfG))
Drittmittelgeber: Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS).

Selected publications

• Gajewski PD, Stoerig P, Falkenstein M: ERP-correlates of response selection in a response conflict paradigm. Brain Res 1189: 127-134 (2008)
• Willemssen R, Müller T, Schwarz M, Hohnsbein J, Falkenstein M: Error processing in patients with Parkinson?s disease: the influence of medication state. J Neural Transm 115: 461-468 (2008) (doi: 10.1007/s00702-007-0842-1)
• Lewald J, Riederer KAJ, Lentz T, Meister IG: Processing of sound location in human cortex. Eur J Neurosci 27: 1261-1270 (2008)
• Breimhorst M, Falkenstein M, Marks A, Griefahn B: The relationship between poor sleep and inhibitory functions indicated by event-related potentials. Exp Brain Res 187: 631-639 (2008)
• Wild-Wall N, Hohnsbein J, Falkenstein M: Effects of ageing on cognitive task preparation as reflected by event-related potentials. Clin Neurophysiol 118: 558-569 (2007)
• Lewald J: More accurate sound localization induced by short-term light deprivation. Neuropsychologia 45: 1215-1222 (2007)
• Mager R, Bullinger AH, Brand S, Schmidlin M, Schärli H, Müller-Spahn F, Störmer R, Falkenstein M: Age-related changes in cognitive conflict processing: An event-related potential study. Neurobiol Aging 28: 1925-1935 (2007)
• Beste C, Saft C, Andrich J, Gold R, Falkenstein M: Error processing in Huntington?s disease. PloS ONE 1(1): e86 (2006)

• Publications