Psychiatrische Erkrankungen wie Depressionen, Schizophrenie, Sucht und andere haben einen großen Anteil an der weltweiten Krankheitslast. Die medikamentöse Behandlung dieser Erkrankungen ist schwierig und nicht immer erfolgreich. Einer der Gründe dafür ist, dass die Wirkung von Medikamenten auf das Nervennetzwerk im Gehirn noch nicht ausreichend verstanden wird. Es soll daher ein neuartiges, computer-basiertes Rahmenkonzept (mathematisches Modell) entwickelt werden, mit dem die Zusammenhänge zwischen funktionellen Aktivitätsmustern und neurochemischen Veränderungen unter Medikamenteneinfluss erforscht werden können. Die funktionellen Aktivitätsmuster werden mittels Magnetresonanztomographie (MRT) gemessen. Für die Entwicklung des mathematischen Modells werden bereits vorhandene Datenbanken zu psychiatrischen Medikamenten genutzt. Das Projekt ist in drei theoretische und experimentelle Arbeitspakete (WP1-3) unterteilt. In WP1 werden die bestehenden großen Datenmengen als Grundlage für die Modellierungsansätze analysiert. WP2 stellt den Kern des Projektes dar. Hier geht es um die Entwicklung und Optimierung des mathematischen Modells. Mit diesem sollen mechanistische Hypothesen über die Beziehung zwischen den hämodynamischen Antwortmustern und der Dynamik zugrunde liegender Neurotransmittersysteme erzeugt werden. Darüber hinaus sollen damit  Vorhersagen mit potenzieller therapeutischer Relevanz für psychiatrische Störungen gemacht werden. In WP3 werden das entwickelte mathematische Modell und seine Vorhersagen mithilfe von neurochemischen und MRT-Daten validiert und optimiert.