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Schutz der neuronalen Architektur

Werden Nervenzellen vor dem Verlust ihrer charakteristischen Fortsätze, der Dendriten, geschützt, kann dies Hirnschäden nach einem Schlaganfall reduzieren. Das haben Neurobiologen der Universität Heidelberg in Forschungen am Mausmodell gezeigt. Das Team unter der Leitung von Prof. Dr. Hilmar Bading untersucht in Zusammenarbeit mit Juniorprofessorin Dr. Daniela Mauceri den Schutz der neuronalen Architektur, um damit neue Ansätze zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen zu entwickeln.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Warum Nervenzellen sich falsch entwickeln können

Der Verlust eines Enzyms führt zu verzögertem Wachstum von Nervenzellen / Wissenschaftler finden Verbindung zwischen zellulärem Proteinabbau und Regulierung der epigenetischen Landschaft in menschlichen embryonalen Stammzellen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

Wird in den Nervenzellen, die für den Abruf einer Erinnerung von Bedeutung sind, der Level eines bestimmten Proteins gezielt erhöht, führt dies zu einer Steigerung der Gedächtnisleistung. Mithilfe dieses Proteins – des epigenetischen Faktors Dnmt3a2 – konnten die Forscher des Interdisziplinären Zentrums für Neurowissenschaften der Universität Heidelberg die Reaktivierung der relevanten Neuronen sogar präzise modulieren.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Warum sehen ein Entscheidungsprozess ist

Eine in den Neurowissenschaften populäre Theorie geht davon aus, dass unser Vorwissen laufend Erwartungen erzeugt, die mit aktuell eingehenden Informationen verglichen werden. Unterscheiden sich Vorhersage und tatsächliche Ereignisse, interpretieren Nervenzellen dieser sogenannten Predictive-Coding-Theorie zufolge Differenzen als Vorhersagefehler. Diese werden über mehrere Verarbeitungsstufen im Gehirn minimiert, quasi wegdiskutiert, um Vorhersagen neu anzupassen. Forscher an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Universität Freiburg haben in einer Studie zur visuellen Wahrnehmung widerlegt, dass Vorhersagefehler im Gehirn komplett wegdiskutiert werden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie man Nervenzellen in Käfige sperrt

Mit mikroskopisch feinen 3D-Druck-Techniken der TU Wien und Schalwellen, die an der Stanford University als Pinzette verwendet werden, gelang es, Netze aus Nervenzellen zu erzeugen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Spezialisierte Nervenzellen machen Lust auf fettreiche Nahrung

Hochkalorische, energiedichte Nahrungsmittel sind in unserer modernen Gesellschaft ständig verfügbar. Forschende vom Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln haben herausgefunden, dass eine Gruppe von Nervenzellen im Gehirn von Mäusen den Konsum von fettreicher Nahrung fördert. Werden diese sogenannten Nozizeptin-Neurone im Hypothalamus aktiviert, beginnen die Tiere mehr zu fressen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neuronale Transportlogistik – Beste Publikation der Magdeburger Neurowissenschaften ausgezeichnet

Nervenzellen kommunizieren aktiv miteinander, doch wie werden Kommunikationssignale innerhalb der Zellen weitergeleitet? Dr. Anna Karpova und Dr. Michael R. Kreutz untersuchten gemeinsam mit Kollegen in Hamburg, Cambridge und Magdeburg, dass eine Struktur, die eigentlich für Abbauprozesse und Abtransport zuständig ist, auch Signalmoleküle zu aktiven Synapsen transportieren kann und damit direkt zu aktivitätsabhängigen synaptischen Veränderungen beiträgt – also quasi ein joint venture zwischen Hauspost, Versorgung und Entsorgung zugleich. Diese Arbeiten wurden im Journal „Nature Communications“ publiziert und von den Magdeburger Neurowissenschaftlern zur besten Publikation gewählt.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Was die Identität von Zellen bestimmt

Wissenschaftler vom Hector Institut für Translationale Hirnforschung und von der Stanford Universität zeigten bei Mäusen, wie sogenannte Pionier-Faktoren die Identität von Nerven- und Muskelzellen bestimmen. Während der Embryonalentwicklung sorgen diese Faktoren dafür, dass sich die verschiedenen Körperzellen ausbilden können. Experimentell können Pionier-Faktoren sogar genutzt werden, um Zelltypen zu verwandeln, beispielsweise Haut- in Nervenzellen. Das erlaubt es Wissenschaftlern, spezifische Zelltypen für die Forschung zu gewinnen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Schädel-Hirn-Trauma: Kieler Molekül könnte Reparatur von Nervenzellen vorantreiben

Internationales Forschungsteam hat herausgefunden, wie durch die Beeinflussung von Immunzellen die Heilung nach Hirnverletzungen verbessert werden kann / Publikation in Cell

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wärmeempfinden funktioniert anders als gedacht

Damit ein Lebewesen Wärme wahrnehmen kann, braucht es Informationen aus einer überraschenden Quelle: den Kälterezeptoren. Eine Veröffentlichung in Neuron von Neurowissenschaftler*innen am MDC widerlegen die Theorie, dass spezielle Nervenzellen entweder Wärme- oder Kältesignale an das Gehirn senden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Stammzellen und Nerven interagieren bei der Geweberegeneration und Krebsentwicklung

Forschende der Universität Zürich zeigen, dass verschiedene Stammzelltypen auf unterschiedliche Weise mit Nerven versehen werden. Das Wachstum von Nerven könnte entscheidend dafür sein, dass sich Gewebe korrekt regenerieren. Aber auch Krebsstammzellen stellen Kontakte zu Nervenzellen her. Die gezielte Beeinflussung des Nervenwachstums in Tumoren könnte neue Wege für die Krebstherapie eröffnen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Lücken füllen im Hirn: Bei der Regeneration von Nervenzellen kommt man voran

Astrozyten aus der Großhirnrinde: Die Zellkerne sind blau gefärbt, die Astrozyten-Zellkörper grün.

Sind schwer Hirnleiden wie Alzheimer oder Chorea Huntington therapierbar, indem man Zellen im Gehirn umprogrammiert? Das Werkzeug dafür jedenfalls nimmt Formen an.

Quelle: FAZ.de

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Körpereigenes Doping fürs Gehirn

Wissenschaftler decken den Wirkungskreislauf von Epo in Nervenzellen auf

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Überlebenswichtig und robust: Bayreuther Biologen ergründen die Rolle der größten Zelle in tierischen Gehirnen

Die Gehirne der meisten Fisch- und Amphibienarten enthalten ein Paar auffällig großer Nervenzellen. Es sind die größten Zellen, die in tierischen Gehirnen vorkommen. Sie werden als Mauthnerzellen bezeichnet und lösen blitzschnelle Fluchtbewegungen aus, wenn sich Fressfeinde nähern. Biologen der Universität Bayreuth haben jetzt nachgewiesen, dass diese Zellen einzigartige überlebenswichtige Funktionen haben, deren Verlust nicht durch andere Nervenzellen ausgeglichen werden kann. Zudem haben sie entdeckt, dass Mauthnerzellen für längere Zeit auch ohne ihren Zellkörper (Soma) funktionstüchtig bleiben. In der Fachzeitschrift PNAS stellen die Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse vor.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Harte Zeiten stehen bevor: Neurogenese ist nur in steifen Hirnregionen möglich

Neurale Stammzellen kommen im Gehirn von erwachsenen Säugetieren nur in wenigen bestimmten Bereichen vor, sogenannten Stammzellnischen. Nur in diesen Nischen, können neue Nervenzellen gebildet werden. Forschende entschlüsselten nun erstmals das Proteom dieser Nischen, also die gesamte Menge der dort vorhandenen Proteine, und verglichen dieses mit dem Proteom anderer Hirnregionen. Dabei entdeckten sie zentrale Regulatoren für die Bildung von Nervenzellen, der Neurogenese. Diese Erkenntnisse sind ausschlaggebend für die weitere Forschung, um künftig nach Gehirnverletzungen die Neurogenese gezielt zu aktivieren.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Darmbakterien steuern die Darmbewegung

Darmbakterien unterstützen eine gesunde Verdauung, indem sie den Nervenzellen im Darm helfen, die Kontraktion und Entspannung der Muskelwand des Dickdarms zu regulieren. Dies haben Forschende des Crick-Instituts in London, der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern entdeckt.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Siehst du, was ich sehe? Neu entdeckte Nervenzellen verarbeiten gezielt Blickbeobachtungen

Lenkung der gemeinsamen Aufmerksamkeit ist Grundlage sozialer Interaktion – Fähigkeit ist bei Autismus gestört

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Was im Gehirn passiert, wenn wir uns küssen

Gewitter der Neuronen: So bringt ein Kuss ein Gehirn zum Leuchten.

Wenn sich Lippen berühren, bricht im Gehirn ein Feuerwerk aus. Nervenzellen und Synapsen befinden sich im Ausnahmezustand. Mit Hilfe moderner Technik können Wissenschaftler die Leidenschaft nun abbilden.

Quelle: FAZ.de

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Aufbau sozialer Netzwerke im Gehirn

Die drei Proteine Teneurin, Latrophillin und FLRT halten zusammen und bringen benachbarte Nervenzellen in Kontakt, damit sich Synapsen bilden und die Zellen Informationen austauschen können. In der Frühphase der Gehirnentwicklung führt die Interaktion derselben Proteine jedoch dazu, dass sich wandernde Nervenzellen abstoßen, wie Forscher des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie und der Universität Oxford jetzt zeigen. Der detaillierte Einblick in die molekularen Lenkmechanismen der Gehirnzellen wurde erst durch Strukturanalysen der Proteinkomplexe möglich.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ein Muskelprotein fördert die Heilung von Nerven

Geschädigte Nervenfasern des Zentralen Nervensystems (ZNS) im Gehirn, Sehnerv oder Rückenmark sind normalerweise nicht regenerationsfähig. Grund dafür ist u. a., dass Nervenfasern die Proteine, die für ihr Nachwachsen notwendig sind, nicht oder nur unzureichend bilden. Das Team des Lehrstuhls für Zellphysiologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) unter Leitung von Prof. Dr. Dietmar Fischer konnte zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen in verletzten Nervenzellen des ZNS ein Protein gebildet wird, das bisher nur in Muskelzellen beschrieben wurde. Das Muscle-LIM-Protein trug in Versuchen zur Regeneration der verletzten Nerven bei. Das Team berichtet in „Cell Reports“ vom 22. Januar 2019.
Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Forscher der TU Dresden finden neuen Ansatz für Therapien für neurodegenerative Erkrankungen

Verhaltensexperimente bestätigen: Zusätzliche Nervenzellen verbessern Gehirnfunktion

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Durchsichtige Fliegen

Ein wichtiger Fortschritt in der Mikroskopie: An der TU Wien wurden ganze Fliegen transparent gemacht, sodass einzelne Nervenzellen direkt im Tier untersucht werden können.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Dieser Chirurg will Ihr Gehirn mit dem Internet verbinden

Eric Leuthardt arbeitet daran, die Kommunikation der Nervenzellen im Detail zu entschlüsseln. Sein Ziel: die erste praktikable Gehirn-Computer-Schnittstelle.

(Mehr in: Technology Review)

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Wie überleben Nervenzellen? Forschungsteam versucht den Zelltod zu stoppen

Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe um Dr. Volker Busskamp vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden der TU Dresden (CRTD) hat die Funktion eines kleinen nicht-kodierenden RNA-Moleküls, der so genannten miRNA, in der bisher höchsten Auflösung entschlüsselt. Diese Entschlüsselung der Genregulation ermöglicht Anwendungen zur Stärkung von Nervenzellen, um sie vor neurodegenerativen Erkrankungen zu schützen. Die hier verwendeten umfangreichen systembiologischen Methoden könnten zu einem neuen Standard für die Erforschung von miRNAs werden.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Weichenstellung für Axonverzweigungen

Unser Gehirn ist ein komplexes Netzwerk aus unzähligen verknüpften Nervenzellen. Diese haben lange verzweigte Fortsätze, sogenannte Axone, um die Anzahl der möglichen Interaktionen zu erhöhen. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Portugal und Frankreich untersuchten Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) die Prozesse, die zu solch Zellverzweigungen führen. Sie fanden einen neuartigen Mechanismus, der die Verzweigung von Mikrotubuli, einem mechanischen Stabilisierungssystems in den Zellen, und somit der Axone auslöst. Wie die Forscher in Nature Cell Biology berichten, spielt die neu entdeckte Mikrotubuli-Dynamik eine Schlüsselrolle bei der neuronalen Entwicklung.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Vielfalt im Gehirn – Wie Millionen unserer Nervenzellen einzigartig werden

Wie ist es möglich, dass sich im Gehirn so unterschiedliche und hochspezifische Nervenzellen bilden? Ein mathematisches Modell von Forschern am Biozentrum der Universität Basel zeigt, dass es unterschiedliche Varianten von Genen sind, die per Zufall eine solche Vielfalt ermöglichen. Trotz der Menge an neugebildeten Nervenzellen können die Genvarianten Neuronen individuell und präzis für ihre spezifische Funktion ausrüsten.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Entwicklung des Nervensystems: Wie Nervenzellen die Herstellung von Proteinen regulieren

Werden in einer Zelle Proteine aus genetischer Information hergestellt, sprechen Wissenschaftler von Translation. Forscher des Exzellenzclusters „Cells in Motion“ der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster zeigen, wie Nervenzellen diesen Prozess während der Entwicklung des Nervensystems regulieren. Die Studie ist in „Cell Reports“ erschienen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Parkinson-Krankheit: So könnte ein körpereigenes Protein als Medikament infrage kommen

Forscher haben das Protein Nurr1 so modifiziert, dass es von außen in Zellen eindringen kann. Eine Fehlfunktion des Proteins kann unter anderem eine Ursache der Parkinson-Krankheit sein. Nurr1 wird schon länger als möglicher Ansatzpunkt für die Parkinson-Therapie diskutiert, ist in seiner normalen Form aber nicht brauchbar, da es nicht in Zellen gelangen kann. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum und der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) nutzte ein Importsignal aus Bakterien, um Nurr1 in Zellen einzuschleusen. Die Wissenschaftler zeigten auch, dass sich das modifizierte Protein positiv auf das Überleben von Dopamin-produzierenden Nervenzellen auswirken kann.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Berliner Forscher identifizieren Komponenten und Bauweise neuronaler Kontaktstellen

Synapsen sind die Schaltstelle für den Informationsaustausch von Nervenzellen. Ein Team von Forschern um Prof. Dr. Volker Haucke, Direktor am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und Professor an der Freien Universität Berlin, und Prof. Dr. Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin hat nun herausgefunden, aus welchem Material neue Präsynapsen gebildet werden, die für die Ausschüttung von Botenstoffen zuständig sind. Die Erkenntnisse könnten künftig auch genutzt werden, um Therapien zur Nervenregeneration wirksamer zu machen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Schutzfaktor für Nervenzellen durch die Nase verabreicht

Über die Nase können „Schutzproteine“ in das Gehirn eingebracht werden, die die Zerstörung von Nervenzellen nach einem Schlaganfall abschwächen. Das haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg mit Untersuchungen am Mausmodell gezeigt. Die Forscher um Prof. Dr. Hilmar Bading arbeiten am Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) an den wissenschaftlichen Grundlagen für neue Therapieformen, mit denen sich degenerative Prozesse beim Menschen aufhalten lassen. Dabei konzentriert sich das Team von Prof. Bading auf körpereigene neuroprotektive Mechanismen. Die jüngsten Forschungsergebnisse wurden in „Molecular Therapy“ veröffentlicht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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„Vorsicht, das lief letztes Mal schief“

Nervenzellen im Kleinhirn weisen vor einer Augenbewegung auf zuvor gemachte Fehler hin. So helfen sie uns, Bewegungen anzupassen und zu lernen, berichten Tübinger Forscher
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Why brain is on fire

Ein deutsch-spanisches Wissenschaftlerteam um den Jenaer Neurologen Christian Geis konnte wesentliche molekulare Mechanismen der Autoimmun-Hirnentzündung durch Antikörper gegen den AMPA-Rezeptor, einen Rezeptor für Neurotransmitter im zentralen Nervensystem, aufklären. In ihrem im Fachjournal Neuron veröffentlichten Artikel beschreiben die Autoren, wie Antikörper gegen eine Untereinheit des Rezeptors die Impulsübertragung zwischen den Nervenzellen stört und damit Lern- und Gedächtnisprozesse beeinträchtigt. Das ermöglicht die ursächliche Erklärung der Krankheitssymptome.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Nervenzellen nutzen Hirnschwingungen geschickt aus

Tübinger und Münchener Neurobiologen finden Hinweise, wie das Gehirn Wichtiges von Unwichtigem trennt
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Akustische Oberflächenwellen geben in neuronalem Netz den Ton an

Biophysiker aus Augsburg und Santa Barbara berichten in „Physical Review E“ über das erstmalige Gelingen einer gezielten dynamischen Positionierung von Nervenzellen auf einem Chip. Die vielfach bereits bewährte Augsburger Surface Acoustic Waves-Technologie eröffnet damit jetzt auch neue Wege zum Verständnis und zur Beeinflussung neuronaler Netze.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft