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Neurologie – Muster der Schmerzlinderung

Verschiedene kognitive Strategien beeinflussen das Schmerzempfinden. Dabei sprechen sie jeweils unterschiedliche Bereiche im Gehirn an, wie der LMU-Neurowissenschaftler Enrico Schulz zeigt.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Flexibles Handeln durch Umprogrammieren von Hirnzellen

Menschen wie Tiere haben die Fähigkeit, sich immer wieder auf neue Situationen einzustellen. Das Institut für Hirnforschung der Universität Zürich zeigt nun im Mausmodell, welche Nervenzellen im Gehirn hierbei das Kommando haben. Die Studie trägt so zum Verständnis von Entscheidungsprozessen bei gesunden und kranken Menschen bei.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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„Gliazellen“ spielen eine aktive Rolle im Nervensystem

Wissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster haben herausgefunden, dass Gliazellen – ein Hauptbestandteil des Gehirns – nicht nur die Geschwindigkeit der Nervenleitung kontrollieren, sondern auch Einfluss auf die Genauigkeit der Signalleitung im Gehirn haben. Die Forschungsergebnisse sind in dem Fachmagazin „Nature Communications“ erschienen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neuralink: Elon Musk demonstriert Minicomputer fürs Gehirn

Der US-Unternehmer will mit einem Chip Gehirne mit Computern verbinden. Nun präsentiert Elon Musk die Fortschritte seiner Firma Neuralink – an Schweinen.

Quelle: ZEIT ONLINE

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Nervenzellen mit Energie-Sparprogramm

Nervenzellen benötigen viel Energie und sind deshalb besonders von Mitochondrien, die Kraftwerke unserer Zellen, abhängig. Bei verschiedenen vererbten aber auch alterungsbedingten neurodegenerative Erkrankungen, wie zum Beispiel Parkinson, können Schäden an den Mitochondrien auftreten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns in Köln und Karolinska Institutet in Stockholm haben nun entdeckt, dass Nervenzellen, entgegen der gängigen Glaubenssätze, ihren Stoffwechsel anpassen und somit Schäden von den Mitochondrien abwenden können. Damit können sich diese wichtigen Zellen vor dem Absterben schützen und weiter ihre Aufgaben im Gehirn erfüllen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie das Gehirn Landkarten verarbeitet

Was passiert im Gehirn, wenn wir eine Landkarte betrachten? Und wie können wir ihm helfen? Diese Fragen hat das Team eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Projekts unter Leitung von Prof. Dr. Frank Dickmann, Lehrstuhl Kartographie der Ruhr-Universität Bochum, untersucht. Das Projekt, das jetzt abgeschlossen ist, zeigte unter anderem, dass Gitterlinien über der Karte für eine bessere Orientierung sorgen, ohne störend zu sein. Daraus folgern die Forscherinnen und Forscher, dass Gitterstrukturen im Gehirn anders verarbeitet werden als Ortsinformationen. Beteiligt an dem Projekt war außerdem die International Psychological University, Berlin.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Studie des UKE und der Universität Wien zeigt: Allein lernen reicht nicht aus

Neurowissenschaftler erforschen soziale Entscheidungsfindung im menschlichen Gehirn

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie hinterlassen Erinnerungen Spuren in der DNA? Epigenetische Signaturen durch synaptische Signale beeinflusst

Es wird allgemein angenommen, dass eine schnelle und reversible DNA-Methylierung im Gehirn für die Stabilität des Langzeitgedächtnisses wesentlich ist, aber es ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie synaptische Signale die DNA-Methylierung steuern können, um dauerhafte Veränderungen in der plastizitätsbezogenen Genexpression hervorzurufen. Eine neue Studie der Gruppe von Michael R. Kreutz am Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg (LIN) zeigt einen Mechanismus auf, wie die Aktivität von Synapsen die Stabilität und Menge an DNA-methylierendem Enzym kontrolliert. Die Studie ist im Journal „Neuropsychopharmacology“ erschienen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wenn die biologische Uhr vor geht: Traumatisierte Kinder altern schneller

Erschütternde Kindheitserlebnisse beschleunigen den Alterungsprozess in den Körperzellen.

Gewalterfahrungen in jungen Jahren zeigen sich auf vielfältige Weise. Sie verursachen nicht nur psychischen Störungen. Sie lassen auch die Körperzellen schneller altern und hinterlassen bisweilen sogar Spuren im Gehirn.

Quelle: FAZ.de

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Individuelle Unterschiede im Gehirn

Die Persönlichkeit des Menschen zeigt sich in vielen Varianten: Es gibt forsche und zurückhaltende Individuen, und diese können völlig unterschiedlich auf gleiche Umweltreize reagieren. Auch Fische zeigen individuelle Verhaltensunterschiede. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie zeigen nun an Zebrafischlarven, dass sich ausgeprägte Persönlichkeitsmerkmale in der Gehirnaktivität nachweisen lassen. Selektion kann solche Unterschiede bereits nach wenigen Generationen verstärken.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Der Türsteher im Gehirn

Wie kann man sich in einem komplexen Umfeld wie der Stadt Wien orientieren? Diesen Orientierungssinn verdanken wir dem „Global Positioning System“ (GPS) unseres Gehirns, dem Hippocampus. Um seine Funktionen besser zu verstehen, analysierten Wissenschaftler im Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) einzelne Neurone dieses GPS in Mäusen. Dabei entdeckten sie, dass so genannte Körnerzellen räumliche Informationen filtern und schärfen. Ihre Ergebnisse haben die Forscher vor kurzem in Neuron veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neurotech: Direkte Verbindung ins Gehirn

Forscher der Stanford University haben ein Gerät entwickelt, das den effizienten Lernprozess des Gehirns nachahmen kann.

Quelle: Technology Review

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Anders als ein Computer: Warum das Gehirn gleiche Eingaben niemals gleich verarbeitet

Das Gehirn verarbeitet die gleichen Informationen niemals auf die gleiche Art und Weise. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) haben herausgefunden, warum das der Fall ist und wie diese Verarbeitung funktioniert. Eine entscheidende Rolle spielt dabei ein kritischer Zustand.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neandertaler besaßen niedrigere Schmerzschwelle

Schmerz wird durch spezielle Nervenzellen übertragen, die aktiviert werden, wenn potenziell schädliche Einflüsse auf verschiedene Teile unseres Körpers treffen. Diese Nervenzellen verfügen über einen speziellen Ionenkanal, der eine Schlüsselrolle beim Auslösen des elektrischen Schmerzimpulses spielt, der an das Gehirn übertragen wird. Einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und des Karolinska Institutets in Schweden zufolge empfinden Menschen mehr Schmerzen, die die Neandertaler-Variante dieses Ionenkanals geerbt haben.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Umschalten im Gehirn – Einzelnes Dopamin-Neuron bewirkt Verhaltensänderung

Wenn Sie Appetit auf Süßes haben und Ihr suchender Blick auf eine Tafel Ihrer Lieblingsschokolade fällt, werden Sie nicht weitersuchen, sondern beginnen sie genüsslich zu verzehren. Wie funktioniert so ein Umschalten von Sehnen und Suchen zu Genuss und Gebrauch? Ein LIN-Forschungsteam um Dr. Michael Schleyer hat herausgefunden, dass ein einzelnes Neuron diesen Prozess bewirken kann. Ihre Forschungsergebnisse wurden im „Journal of Neuroscience“ veröffentlicht und legen eine neue Rolle für den „Glücksbotenstoff“ Dopamin nahe.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Konzentration und Kreativität: Jedes Gehirn kann mehr, als es denkt

Sich besser erinnern, kreativer denken, effektiver lernen: Was der Kopf leistet, hängt nicht nur von Alter, Bildung und Intelligenz ab. Ein Training in sechs Schritten

Quelle: ZEIT Wissen

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Schmerzmittel: „Es fühlte sich so an, als würde mein Gehirn schmelzen“

Der Bioethiker Travis Rieder hatte einen Unfall, bekam starke Schmerzmittel, wurde abhängig. Heute versteht er, warum in den USA viele an einer Opioid-Überdosis sterben.

Quelle: ZEIT Wissen

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Forscher beobachten Lernprozesse im Gehirn

Reizt man über längere Zeit die Fingerspitze mit einem wiederholten Tastimpuls, verbessert sich der Tastsinn nachweislich. Was dabei im Gehirn passiert, hat ein Forschungsteam um Privatdozent Dr. Hubert Dinse an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) untersucht. Die Forscher registrierten mithilfe eines Enzephalogramms (EEG) die Aktivität von Nervenzellen der für die Verarbeitung zuständigen Hirnbereiche. Dabei konnten sie beobachten, dass sich die Aktivität der dortigen Nervenzellen verändert – möglicherweise ein Abbild eines Lernprozesses. Das Team berichtet in der Zeitschrift Frontiers in Human Neuroscience vom 30. Juni 2020.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Strukturiertes Denken: So lenkt man sein Denken in klare Bahnen

Tausend Dinge im Kopf, aber kein System? Unser Gehirn ist im Alltag enorm gefordert. So kann man seine Gedanken aufräumen und Struktur in sein Leben bringen.

Quelle: ZEIT Wissen

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Selbstregulation des Gehirns durch Meditation

Was geschieht im Gehirn, wenn man beginnt, das Meditieren zu erlernen? Milliarden von Neuronen sorgen dafür, dass wichtige Informationen verarbeitet und unwichtige ignoriert werden. Meditation als Technik der Selbstregulation kann helfen, diese Fähigkeiten noch zu verbessern. Ein Forschungsteam um Dr. Stefan Dürschmid und Dr. Matthias Deliano am LIN hat in den elektrophysiologischen Wellen des Gehirns nach Spuren der Meditation gesucht und gezeigt, dass der Grundstein für eine verbesserte Informationsverarbeitung schon bei der ersten Meditationsübung gelegt wird.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Medizin: Warum ältere Menschen nach Operationen oft geistig abbauen

Nach schweren Erkrankungen sind viele Patienten verwirrt, apathisch oder aggressiv. Dabei kann das Gehirn Schaden nehmen.

Quelle: SZ.de

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Forscher suchen im Gehirn nach möglichen Ursachen für Pädophilie.

Pädophile fallen oft schon dadurch auf, dass sie sich übereifrig um Kinder kümmern. Aber Missbrauch geschieht nicht nur, weil eine solche Neigung besteht.

Störung im moralischen Kompass: Es ist unklar, wie viele Männer sich von Kindern sexuell angezogen fühlen. Auch die Gründe dafür liegen verborgen. Noch.

Quelle: FAZ.de

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Neuer Ansatz für eine biologische Programmiersprache

Neurowissenschaft

Neuer Ansatz für eine biologische Programmiersprache

Neue Erkenntnisse von Forschern rund um die TU Graz-Informatiker Wolfgang Maass und Robert Legenstein zu neuronaler Informationsverarbeitung im Gehirn könnten effizientere AI-Methoden ermöglichen.

Quelle: COM! – Das Computer Magazin

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Übergewicht: Wie Leber und Gehirn zusammenspielen

Zu viel Speck auf den Rippen kann Blockaden in der Hirn-Leber-Achse als Ursache haben. Wiener Forscher untersuchen die hormonelle Zusammenwirkung der Organe.

Quelle: Technology Review

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Forscher schauen dem Gehirn dabei zu, wie es sich Räume merkt

Unser Gehirn konstruiert mentale Karten der Umwelt aus den Erfahrungen unserer Sinne – so können wir uns orientieren, uns erinnern, wo etwas passiert ist, und planen, wohin wir als Nächstes gehen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und des Kavli Institute for Systems Neuroscience in Trondheim haben nun ein neues Computermodell entwickelt, das unserem Gehirn direkt dabei zuschauen kann, wie es sich orientiert und sich etwas merkt.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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TU Braunschweig/DZNE Bonn: Sepsis kann langfristige Auswirkungen auf das Gehirn von Mäusen haben

Infektionen können eine besonders heftige Immunreaktion des Körpers auslösen. Bei einer solchen Sepsis reagiert das Immunsystem so stark, dass auch Gewebe und Organe geschädigt werden. Forscherinnen und Forscher der Technischen Universität Braunschweig konnten in einer Studie mit Mäusen zeigen, dass eine Sepsis auch nach der Genesung noch langfristige Auswirkungen auf das Gehirn und das Lernverhalten haben kann. Eine Hemmung des Proteinkomplex NLRP3 könnte diese negativen Auswirkungen verhindern. Die Studie wurde jetzt online im Fachmagazin Journal of Neuroscience veröffentlicht. Beteiligt waren auch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen und die Universität Bonn.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Was ApoE4 fürs Gehirn gefährlich macht

Apolipoprotein E4 gilt als wichtigster genetischer Risikofaktor für eine Alzheimer-Erkrankung. Warum ApoE4 das Gehirn schädigt, hat nun eine Arbeitsgruppe um den MDC-Wissenschaftler Thomas Willnow herausgefunden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Aus dem Gleichgewicht – Fähigkeit zur Eliminierung verbrauchter Proteine hat Einfluss auf Hirnalterung und Lebensspanne

Altern ist der Hauptfaktor für Demenz und die Alzheimer´sche Neurodegeneration. Mit fortschreitendem Alter lagern sich toxische Proteinaggregate im Gehirn ab und beeinträchtigen neuronale Funktionen. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Alternsforschung (FLI) in Jena und der Scuola Normale Superiore, Pisa, Italien, untersuchte den Prozess der Gehirnalterung am Türkisen Prachtgrundkärpfling (N. furzeri). Sie konnten die zeitliche Abfolge molekularer Ereignisse während des Alterns nachweisen, die durch die frühe Abnahme der Proteasomenaktivität ausgelöst wird und zur Bildung von Aggregaten führt. Fische mit unveränderter Proteasomenaktivität lebten länger.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Menschliches Gehirngrößen-Gen vergrößert auch Gehirn von Affen

Dresdner und japanische Forscher zeigen, dass ein menschenspezifisches Gen einen größeren Neokortex beim Weißbüschelaffen hervorruft.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie das Gehirn unser Sprechen kontrolliert – Beide Gehirnhälften leisten besonderen Beitrag zur Sprachkontrolle

Wenn wir sprechen, benötigen wir dazu beide Gehirnhälften. Jede übernimmt einen Teil der komplexen Aufgabe, Laute zu formen, die Stimme zu modulieren und das Gesprochene zu überprüfen. Allerdings ist die Aufgabenteilung anders als bisher gedacht, wie ein interdisziplinäres Team von Neurowissenschaftlern und Phonetikern der Goethe-Universität Frankfurt und des Leibniz-Zentrums für Allgemeine Sprachwissenschaft jetzt herausgefunden hat: Nicht nur die rechte Gehirnhälfte analysiert, wie wir sprechen, sondern auch die linke leistet dazu einen Beitrag.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neuromorphe Prozessoren rechnen dank spezieller Bauteile schon fast wie das Gehirn, und schneller.

Memrestive Bauelemente zeigen ein elektrisches Verhalten wie man es von Synapsen (blau dasgestellt) kennt, über die Neuronen im Gehirn miteinander verschaltet sind.

Die Computerchips der Zukunft sollen nach Art des menschlichen Gehirns arbeiten, nur schneller. In vielen kleinen Schritten kommen Forscher diesem Ziel näher. Dazu nutzen sie spezielle Bauteile, sogenannte Memristoren.

Quelle: FAZ.de

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Mögliche physische Spur des Kurzzeitgedächtnisses gefunden

Wie können wir uns an die Telefonnummer erinnern, die wir gerade anrufen wollten? Wie merken wir uns den Inhalt einer Vorlesung oder eines Films? Schon Platon und Aristoteles fragten, wie Erinnerungen als Veränderungen im Gehirn gespeichert werden. In einer neuen Studie fanden Professor Peter Jonas und seine Gruppe am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), darunter Erstautor David Vandael, heraus, dass das Kurzzeitgedächtnis durch das Speichern von Neurotransmitter-Vesikel gebildet werden kann. Diese Vesikel-Pools könnten ein „Engramm“ sein, eine physische Spur des Gedächtnisses. Die Studie erscheint im Fachmagazin Neuron.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Sofie Valk, was formt unseren Geist und unser Gehirn?

Sie möchte verstehen, wie angeborene und Umweltfaktoren unser Gehirn und letztlich unsere Gedanken und Gefühle formen: Sofie Valk, Leiterin der neuen Forschungsgruppe „Kognitive Neurogenetik“ am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig. Ein Gespräch darüber, wie sie die Funktion der Gehirnstruktur untersuchen will, wie Gene und Umwelt uns zu dem machen, was wir sind – und wie Herausforderungen sie persönlich antreiben.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Putzfimmel im Gehirn

Synapsen bestehen aus Hunderten verschiedener Proteine. Damit sie Hirnsignale richtig übertragen können, müssen ihre Bausteine ständig auf Funktionalität überprüft und bei Verschleiß durch neue ersetzt werden. Ein Forscherteam des Leibniz-Institutes für Neurobiologie Magdeburg, vom Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen und der Charité in Berlin hat untersucht, wie sich die Funktionsweise von Synapsen im Gehirn entwickelt, wenn das wichtige Synapsen-Protein Bassoon fehlt. Sie fanden heraus, dass der Recycling-Prozess von Synapsenbausteinen dann viel schneller abläuft, weil ein Enzym namens Parkin aktiviert wird, das bei der Parkinson-Krankheit eine wichtige Rolle spielt.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Warum Lymphdrüsenkrebs das Gehirn befällt: Forscher entdecken Wachstumsstrategien von Tumorzellen

Das primäre Lymphom des Zentralnervensystems ist ein spezieller Lymphdrüsenkrebs, der ausschließlich im Gehirn auftritt. Die Häufigkeit dieses bösartigen Tumors hat weltweit zugenommen und zumeist eine schlechte Prognose. Im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojektes an der Uniklinik Köln haben Forscher um Martina Deckert und Manuel Montesinos-Rongen nun besondere Wechselwirkungen zwischen den Krebszellen und dem Gehirn entdeckt. Ihre Untersuchungen liefern nicht nur eine Erklärung, warum diese Tumorart gerade im Gehirn auftritt und weshalb die Heilungschancen so schlecht sind, sondern bieten auch neue Ansätze für die Entwicklung gezielterer Therapieformen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft