Die Abteilung beschäftigt sich vorrangig mit den Ursachen des Untergangs von Synapsen bei neurodegenerativen Erkrankungen wie dem Morbus Alzheimer, der frontotemporalen Demenz und dem Morbus Parkinson. Beim Morbus Alzheimer gilt die synaptische Schädigung als eine wesentliche Ursache des irreversiblen Untergangs von Neuronen und als zentrales pathophysiologisches Korrelat der für diese Erkrankung charakteristischen fortschreitenden Demenz.

Um die Ursachen der synaptischen Schädigung bei neurodegenerativen Erkrankungen zu erforschen, wird zum einen an Knock-out Mäusen die physiologische Funktion der Proteine untersucht, die bei diesen Erkrankungen Schlüsselpositionen einnehmen, wie das Amyloid Vorläufer Protein (APP), die Preseniline, BACE, Tau, oder Alpha-Synuclein. Zum anderen werden an transgenen Mausmodellen neurodegenerativer Erkrankungen die Kinetik und Pathophysiologie der synaptischen Schäden in vivo im Detail charakterisiert und neue diagnostische und therapeutische Verfahren evaluiert.

Neben klassischen molekularbiologischen, biochemischen, elektrophysiologischen und histologischen Methoden hat sich die Abteilung von Prof. Herms auf die chronische in vivo Zweiphotonenmikroskopie spezialisiert. Diese Methode erlaubt es, über Wochen bis Monate den Krankheitsverlauf in vivo direkt zu beobachten und z.B. den Effekt von neuen therapeutischen Ansätzen, die den Untergang von Synapsen aufhalten sollen, direkt zu verfolgen. Des Weiteren untersuchen die Mitarbeiter von Herrn Prof. Herms mit dieser Methode z.B. welche Rolle unterschiedliche Typen von Gliazellen, die Extrazelluärmatrix, die Vaskularisation, die mitochondriale Funktion oder die neuronale Aktivität beim Untergang von Synapsen bei neurodegenerativen Erkrankungen spielen. Darüber hinaus entwickelt Jochen Herms zusammen mit führenden Unternehmen der Medizintechnik optische Verfahren zur Identifikation von Menschen, die ein hohes Risiko haben eine neurodegenerative Erkrankung zu entwickeln.