Bonn ist mit rund 600 Beschäftigten größter Standort des DZNE sowie Sitz des Vorstands und der zentralen Verwaltung. Die Forschung umfasst diverse Themenbereiche und Fachdisziplinen: Das Spektrum reicht von Studien im Labor bis hin zu klinischen Studien an Menschen und Bevölkerungsstudien.
Neben der Erforschung der Mechanismen von Hirnerkrankungen – wie Alzheimer, Parkinson und vaskulärer Demenz – widmen sich die Bonner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch den molekularen Prozessen, die Rückenmarksverletzungen zugrunde liegen. Des Weiteren untersuchen sie Alterungsvorgänge auf mikroskopischer Ebene, die Rolle des Immunsystems bei Erkrankungen des Gehirns und wie Nervenzellen sich entwickeln, verknüpfen und zur Funktion des Gedächtnisses beitragen.
Bonner Fachleute forschen überdies – in klinischen Studien an Menschen – nach einer besseren Früherkennung von Demenz und Bewegungsstörungen sowie an neuen Therapien und Medikamenten. Besonderes Interesse gilt dem Auffinden von sogenannten Biomarkern: Dabei handelt es sich um biologische Merkmale (etwa im Blut oder Nervenwasser), anhand derer sich eine Erkrankung erkennen und abschätzen lässt, wie sie künftig verlaufen wird. Viele klinische Studien des DZNE sind standortübergreifend, um eine möglichst große Anzahl von Teilnehmenden einbeziehen zu können. Die Koordinierungsstelle dieser bundesweiten Aktivitäten hat ihren Sitz in Bonn.
In der „Rheinland Studie“ untersucht das DZNE, wie sich Gesundheit und Gehirn im Laufe des Lebens entwickeln und welchen Einfluss beispielsweise Lebensgewohnheiten darauf haben. Bis zu 20.000 Erwachsene aus Bonn und Umgebung sollen dafür über Jahrzehnte begleitet werden. Die Studienergebnisse sollen in eine personalisierte Gesundheitsvorsorge einfließen, in eine verbesserte Früherkennung sowie in Therapien gegen Demenz und andere altersbedingte Erkrankungen.
Ein weiterer Schwerpunkt der Bonner Forschung ist die „Systemmedizin“. Diese verbindet Methoden der Biologie, Medizin, Datenwissenschaften und Biotechnologie zu einem ganzheitlichen Ansatz, um Einblicke in die komplexen Geschehnisse von Erkrankungen zu erlangen. Modernste Verfahren der Labor- und Daten-Analyse – wie die sogenannte Einzelzell-Genomik und künstliche Intelligenz – kommen dabei zum Einsatz.