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Neurobiologie


Wie Yoga das Gehirn verändert

Herabschauender Hund, Krieger und Tänzer sollen Depressionen, Ängste und Schmerzen lindern. Auch das Gedächtnis lässt sich mit Yoga trainieren. Wie? Die Hirnforschung
hat Hinweise.

Yoga ist mehr als ein Trend, Yoga ist eine Bewegung. Die aus Indien importierte Praktik
ist im Westen zum Volkssport geworden. In Deutschland machen mittlerweile mehr
als 15 Millionen Menschen den Sonnengruß, strecken ihre Beine in den herabschauenden
Hund oder sitzen im Lotussitz meditativ nebeneinander, um zu entspannen, Stress zu bewältigen,
den Rücken zu stärken und fit zu bleiben. Weiter


Sauerstoff-Defizit lässt Nervenzellen wachsen

Unterversorgung mit Sauerstoff bei körperlicher und geistiger Aktivität
betrifft das gesamte Gehirn
.
Sauerstoffmangel im Gehirn ist eigentlich ein absoluter Notstand und kann Nervenzellen
dauerhaft schädigen. Dennoch gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass ein gewisses Maß
davon auch ein wichtiges Signal für Wachstum sein kann. Gemeinsam mit Wissenschaftlern
der Universitätskliniken Kopenhagen und Hamburg-Eppendorf haben Forscher
des Max-Planck-Instituts für experimentelle Medizin in Göttingen an Mäusen gezeigt,
dass eine geistig und körperlich fordernde Tätigkeit nicht nur einen lokalen,
sondern einen gehirnweiten Sauerstoffmangel auslöst. Wenn auch in abgeschwächter Form,
ähneln die Effekte dem Entzug von Sauerstoff aus der Atemluft. Die Sauerstoffknappheit
aktiviert unter anderem den Wachstumsfaktor Erythropoietin (Epo), der dann die Bildung
neuer Synapsen und Nervenzellen anregt. Dieser Mechanismus könnte erklären,
warum sich körperliches und mentales Training bis ins hohe Alter positiv
auf die Leistungsfähigkeit des Gehirns auswirkt. Weiter


Sport macht klug

Bestenfalls gehört Sport schon im Kindesalter zum Alltag.
Denn Training hilft, die Konzentration und den Willen zu stärken,
sagt die Hirnforscherin Sabine Kubesch im Interview.
Doch es ist nie zu spät, um anzufangen.

Klar ist: Wer sich täglich bewegt, wird körperlich fitter. Sport verbessert die Durchblutung,
kräftigt Muskeln, stärkt das Herz. Gleichzeitig verändert Training das Gehirn – egal ob es sich dabei um Yoga,
Laufen oder Rennradfahren handelt. Wie kommt die Bewegung in den Kopf?
Was passiert anschließend im Gehirn? Und wie hilft das, aufmerksamer und gelassener zu sein?
Antworten darauf hat die Sport- und Neurowissenschaftlerin Sabine Kubesch.
Weiter


Turning on the switch for plasticity in the brain

The most powerful substance in the human brain for neuronal communication is glutamate.
It is by far the most abundant, and it's implicated in all kinds of operations.
Among the most amazing is the slow restructuring of neural networks due to learning
and memory acquisition, a process called synaptic plasticity. Glutamate is also of deep
clinical interest: After stroke or brain injury and in neurodegenerative disease,
glutamate can accumulate to toxic levels outside of neurons and damage or kill them.
Read more


Lässt die Corona-Isolation unser Hirn schrumpfen?

Soziale Isolation hinterlässt Spuren im Gehirn.
Der Neurowissenschaftler Alexander Stahn hat an Polarforschern festgestellt,
dass sich nach langem Antarktisaufenthalt bestimmte Hirnareale verkleinern.
Die pandemiebedingte Isolation könnte ähnlich wirken.
Alexander Stahn im Gespräch mit Ute Welty


Multitasking und Vergessen hängen zusammen

Gleichzeitig Netflix gucken und am Handy Nachrichten beantworten? Keine gute Idee.
Darunter leidet die Aufmerksamkeit und damit auch das Gedächtnis.
Das Gehirn des modernen Menschen entwickelte sich vor Hunderttausenden von Jahren
und hat sich seither kaum verändert. Doch heute überfluten wir es mit digitalen Informationen,
was laut Fachleuten beunruhigende Folgen hat. Eine Studie in »Nature« bestätigt das:
Medien-Multitasking, also die simultane Beschäftigung mit verschiedenen Medien wie Handy
und Fernsehen, könnte demnach die Aufmerksamkeit und das Erinnerungsvermögen beeinträchtigen.
Weiter


Wie unser Gehirn Schrift verarbeitet

Die Herausforderung, Schrift zu lesen, ist evolutionsgeschichtlich zu jung,
als dass sich dafür spezifische Hirnbereiche hätten entwickeln können.
Doch wie schaffen wir es, Regelmäßigkeiten in Buchstabenkombinationen zu erkennen
und aus ihnen einen Sinn abzuleiten? Eine neue Studie zeigt, dass die Grundlage dafür
ein evolutionär alter Mechanismus ist, der darauf beruht, dass wir wiederkehrende Muster erkennen und als bekannt wahrnehmen. Dabei spielte es im Experiment keine Rolle, ob es sich um buchstabenähnliche Zeichen, geometrische Gebilde oder variierende Gitterformen handelte.
Weiter


Größe von Nervenverbindungen & Stärke des Signal

Größe von Nervenverbindungen bestimmt Stärke des Signals
Nervenzellen kommunizieren miteinander via Synapsen. Deren Leistung dürfte viel höher sein, als bisher vermutet, wie Neurowissenschaftler der Universität Zürich und ETH Zürich zeigen. Die Signalübertragung ist umso stärker, je grösser eine Synapse ist. Diese Erkenntnisse ermöglichen besser zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und wie neurologische Erkrankungen entstehen.
Zum Beitrag [89 KB]


Was verleiht uns unsere Geschicklichkeit?

Schaltkreise im Hirnstamm steuern die Feinmotorik
Geschicklichkeit enträtselt: Ob beim Schreiben, beim Spaghetti-Essen oder Basteln –
all diese Tätigkeiten stellen hohe Anforderungen an die Feinmotorik.
Möglich machen dies bestimmte Nervenverbindungen im Hirnstamm, wie Forscher
bei Versuchen mit Mäusen herausgefunden haben. Je nach Komplexität der Bewegung
arbeiten dabei verschiedene Neuronen und Hirnstammareale zusammen.
Weiter


Wenn uns ein Wort auf der Zunge liegt

Was passiert, wenn uns ein Wort auf der Zunge liegt?
Hin und wieder versagen wir während des Sprechens - wenn uns ein bestimmtes Wort
partout nicht einfallen will, obwohl es eindeutig auf der Zunge liegt.
Wie kommt das »Tip of the tongue«-Phänomen zu Stande?

Auf dem Weg vom Gedanken zum gesprochenen Wort läuft nicht immer alles reibungslos.
Ab und zu kommt es zu Fehlern – etwa in Form von Versprechern. Dann sagen wir
zum Beispiel Dinge wie »Der Hund reviert sein Markier«. Hin und wieder versagt
die Sprachproduktion sogar schon beim Abrufen von Wissen, so dass uns ein bestimmtes Wort
partout nicht einfällt. Manchmal liegt es uns sprichwörtlich auf der Zunge.
Weiter


Ruhe bitte!

Im Alltag stehen wir häufig unter Dauerbeschallung. Erst wenn es richtig ruhig ist, spüren wir,
wie gut das tut. Auch Hirnforscher haben den Nutzen akustischer Auszeiten entdeckt.

Haben Sie Lust auf ein kleines Experiment? Dann nehmen Sie bitte diesen Text
mit in die Küche und schalten Sie die Dunstabzugshaube auf die höchste Stufe.
Stellen Sie außerdem das Radio ordentlich laut und drehen Sie den Sender heraus.
Holen Sie sich einen Stuhl und machen Sie es sich mit Ihrer Lektüre bequem.
Jetzt können Sie weiterlesen.


Wie wir uns an Musik erinnern

"Schatz, sie spielen unser Lied!"
Wohl jeder hat es schon einmal erlebt, dass eine Melodie mit einem Schlag
Erinnerungen weckt. Nicht nur an die Musik selbst, sondern an die Gefühle,
die wir mit ihr verbinden.

Wir alle speichern Tausende von Melodien im Gehirn.
Diese Erinnerungen sind erstaunlich präzise und binnen Millisekunden abrufbar,
und sie gehören zu den letzten, die Alzheimer-Patienten noch haben.
Wie funktioniert dieses musikalische Gedächtnis?
Zum Audiobeitrag


Gelassenheit

Man kann Stress ausschalten, indem man die Umwelt anders betrachtet
Wie finden wir zu mehr innerer Ruhe? Der Neurobiologe Andrew Huberman
von der Stanford University verrät im Interview zwei einfache Wege:
den »Panoramablick« und das »physiologische Seufzen«.
Wir leben in einer schwierigen Zeit. Täglich sterben Tausende von Menschen an Covid-19.
Es ist zu kalt, um sich lange draußen aufzuhalten – ein Stressfaktor für viele,
die jetzt allein zu Hause sitzen. Der Neurowissenschaftler Andrew Huberman
von der Stanford University untersucht Stress aus einer anderen Perspektive.
Er sagt, bei Stress komme es nicht darauf an, was wir lesen, oder um die Bilder,
die wir sehen. Es gehe vielmehr darum, wie wir mit Augen und Atmung darauf reagieren.
Weiter


Gerald Hüther: Erinnern und Vergessen

Muss Erinnern eigentlich immer gut und Vergessen immer schlecht sein?
Bin ich eigentlich noch Ich, wenn ich mich nicht mehr erinnern kann?

Was ist das Gedächtnis und wie funktioniert es und wie verändert sich das Gedächtnis im Alter und bei einer Demenz? Diesen und vielen weiteren Fragen geht der zweiteilige Beitrag „Erinnern und vergessen“ nach. Im Interview mit KuKuK-TV kommen zu Wort:
· Prof. Dr. Dr. Thomas Fuchs, Leiter der Sektion "Phänomenologische Psychopathologie
und Psychotherapie" der Klinik für Allgemeine Psychiatrie am Universitätsklinikum Heidelberg
· Prof. Dr. Gerald Hüther, Neurobiologe und Autor zahlreicher wissenschaftlicher Publikationen
· Dr.med. Tomas Müller-Thomsen, Leitender Arzt Psychiatrie und Psychotherapie
des MVZ Hammersteinplatz in Uelzen (Niedersachsen)
· Astrid Heller, Architektin, lebt mit Demenzdiagnose
· Max Laimböck, Selbsthilfegruppe „Leben mit Vergessen“ (Innsbruck)
· Tenzin Peljor, buddhistischer Mönch
Zum Video


Wie sich Einsamkeit im Gehirn widerspiegelt

Bedrückendes Alleinsein – wie buchstäblich gravierend sich Einsamkeit auf Menschen auswirken kann, verdeutlicht nun eine neuronale Studie: Forscher haben Hinweise darauf gefunden, dass Gefühle der sozialen Isolation bestimmte Spuren im Gehirn der Betroffenen hinterlassen. Demnach wirkt bei ihnen das sogenannte Ruhezustandsnetzwerk des Gehirns gleichsam wie trainiert. Darin scheint sich widerzuspiegeln, wie die Einsamkeit zu vermehrtem Grübeln führt, sagen die Wissenschaftler. Weiter


Peter Schipek: "Neurobiologie des Glücks"

Glück beginnt bei jedem von uns selbst. Es geht nicht um den Vergleich mit anderen –
das wäre der beste Weg ins Unglück. Das Ziel sollte nicht „das vollkommene Glück“ sein,
sondern ein Weg in eine positive Richtung – denn Glück ist ein fließender Zustand.
Zum Beitrag [604 KB]


How Our Brains Know When Something's Different

Researchers discovered how a group of high-frequency brain waves help us
to unconsciously set expectation of the world around us and realize something is
different by comparing past memories with current situations.
Read More


Was im Gedächtnis bleibt – und was nicht

Diese Frau da vorne habe ich doch schon mal gesehen. Aber wo?
Wer kennt es nicht, dass einem Menschen oder Dinge begegnen, die uns bekannt vorkommen.
Aber woran erinnern wir uns und woran nicht? Vielleicht liegt das gar nicht nur an uns,
sondern auch an dem, was wir im Gedächtnis speichern wollen. Manche Dinge finden
ihren Weg in unsere Erinnerungen leichter als andere. Weiter


Gerald Hüther im Interview

Was Inkohärenz und Kohärenz im Gehirn bedeuten
Im Interview mit Andreas Schwann von der "Bergischen Welle" erklärt er,
was Inkohärenz und Kohärenz im Gehirn bedeuten: Wenn man zum Beispiel
Probleme mit einem geliebten Menschen hat, kann es im Gehirn zu einer Unruhe kommen.

In ausweglosen Situationen verfällt man dann häufig in kindisches Verhalten.
Ist man noch verzweifelter, setzen die Instinkte ein: Flüchten, Kämpfen oder Erstarren.
Der Hirnforscher erklärt, dass durch diese Inkohärenz auch Depressionen oder Alkoholsucht
entstehen können. Ein gutes soziales Netz und vor allem Würde vor sich selbst zu haben,
sei deshalb besonders wichtig. Zum Video


Rätselhaftes Nachtleben

Der Schweizer Romantiker Johann Heinrich Füssli verwebte in seinen Gemälden Traum und Wirklichkeit. (picture alliance / dpa / akg / André Held)

Traumwissen und Traumkulturen
Menschen können fliegen, durch Mauern gehen, mit Tieren sprechen:
Wenn wir träumen, tauchen wir in eine Welt mit eigenen Gesetzen ein.
Neben Psychologen und Neurobiologen beschäftigen sich zunehmend auch
Kulturwissenschaftler mit unseren Traumwelten.

Im Traum ist die Logik außer Kraft gesetzt, sind die Grenzen von Raum und Zeit aufgehoben,
moralische Kontrolle greift nicht mehr. Ein besonderer Seins-Zustand, zweifellos.
Aber wie genau ist er zu erklären?
Beitrag hören


Wie unser Gehirn auf Fakten reagiert

Faktische Formulierungen lösen eine stärkere neuronale Reaktion aus als Möglichkeitsformen.
Feuern nur bei Fakten: Unser Gehirn ist offenbar darauf geeicht, besonders stark auf Fakten
zu reagieren – oder das, was zumindest so klingt. Denn Formulierungen, die eine Gewissheit
oder Tatsache ausdrücken, lösen eine signifikant stärkere Hirnaktivität aus als Möglichkeits-
formen wie „könnte“ oder einschränkende Wörter wie „vielleicht“. Das Problem jedoch:
Diese Reaktion ist von der Formulierung abhängig, nicht davon, ob der vermeintliche Fakt
tatsächlich stimmt. Weiter


Gerald Hüther im Interview zum Thema Angst

Neurobiologe Gerald Hüther stellt sich während der Corona-Pandemie die Frage,
wie Menschen mit Angst umgehen. Er beobachtet, dass sich Angst ähnlich
wie ein Virus verbreitet. Sein Buch zu dem Thema heißt "Wege aus der Angst":
Über die Kunst, die Unvorhersehbarkeit des Lebens anzunehmen".
Darin will er dem Leser helfen, seine Ängste für sich zu nutzen. Außerdem hat er sich
damit beschäftigt, was Wissenschaft überhaupt bedeutet und wie sie funktioniert.
Besonders der Austausch zwischen verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen
kommt Gerald Hüther oft zu kurz. Im Interview mit Moderator Andreas Schwann
spricht er über seine Beobachtungen, gerade in der Corona-Zeit.
Zum Interview


Einstellungen für Lernen und Gedächtnis

Stabile Verbindungen zwischen Nervenzellen sind die Grundlage von Erinnerungen
Erinnerungen sind Teil unseres Lebens, die guten wie die schlechten. Über unsere Sinne gelangt Erlebtes in unser Gehirn, wo es Netzwerke aus Nervenzellen zu einer Erinnerung kodieren. Warum sich nur bestimmte Nervenzellen dafür zusammenschließen war bisher unklar. Forschende des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in München haben nun herausgefunden, dass stabile Verbindungen von Nervenzellen eine wichtige Basis dafür sind, dass Erinnerungen erzeugt werden. Flexible Verbindungen dagegen sind für das Lernen verantwortlich.
Weiter


Rezension "Wege aus der Angst"

Bank für Sozialwirtschaft - Buchempfehlung & Rezension “Wege aus der Angst“
Gerald Hüther (69) ist zwar offiziell im Ruhestand, versteht sich aber nach wie vor
als „Brückenbauer“ zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und gesellschaftlicher
Lebenspraxis. Der Neurobiologe und Autor zahlreicher Sachbücher zum Thema
Gehirnentwicklung und Gehirnfunktionen beobachtet mit zunehmender Sorge,
dass die aktuelle Corona-Pandemie weltweit viele Ängste schürt.
Für den Hirnforscher ist es noch nie in der Menschheitsgeschichte vorgekommen,
dass sich überall auf der Welt Menschen durch etwas bedroht fühlen, das völlig
unerwartet über alle hereingebrochen ist: Das COVID-19-Virus. Gerald Hüther
will mit seinem Buch „Wege aus der Angst“ eine Debatte über den Umgang mit
Angst anstoßen. Weiter


What Social Isolation Can Mean for the Brain

People who show low social engagement over long periods of time often show reductions
in cognitive function. Studies of the brain may provide clues about this correlation.

Studies of animals and people experiencing isolation have identified several brain structures
that appear to be affected by a lack of social interaction. Although these studies can’t
identify causal relationships—and don’t always agree with one another—they shine a light
on some of the mechanisms by which physical isolation, or feelings of loneliness,
could impair brain function and cognition.
Read more


Auf das richtige Maß kommt es an

Wie beeinflussen digitale Medien unser Denken und Handeln?
Computer, Smartphone und Co haben unseren Alltag grundlegend verändert.
Doch welchen Einfluss haben digitale Technologien auf das menschliche Wahrnehmen,
Denken und Handeln? Schaden Computerspiele der Entwicklung junger Gehirne?
Und gibt es tatsächlich so etwas wie eine „digitale Demenz“, eine durch die Nutzung
moderner Technologien bedingte wachsende Vergesslichkeit? Weiter


Die Bausteine für soziales Verständnis

Studie: wie sind Empathie und Perspektivübernahme im menschlichen Gehirn aufgebaut?
Empathie und die Perspektive anderer einnehmen können – durch diese zwei Fähigkeiten
sind wir in der Lage nachzuvollziehen, was im Kopf von anderen vor sich geht.
Obwohl beide Begriffe ständig im Umlauf sind, ist noch immer unklar, was sie genau
beschreiben und was beide Fertigkeiten ausmacht. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts
für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig haben nun gemeinsam mit Kollegen
der Oxford University und anderer Institutionen eine Vielzahl der bisherigen Studien
ausgewertet und ein Erklärungsmodell entwickelt, das zeigt: Es ist nicht eine konkrete
Kompetenz, die uns dazu befähigt, uns in eine andere Person hineinzuversetzen.
Beide Fähigkeiten setzen sich aus vielen Einzelfaktoren zusammen, die sich je nach
Situation unterscheiden.
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Wie Kinder sprechen lernen

Meilensteine des Spracherwerbs
Studien zeigen, dass Babys die Stimme der Mutter bereits vor der Geburt
von einer anderen unterscheiden können und auch sensibel für Rhythmus
und Melodie der Muttersprache sind. Mit ungefähr fünf Monaten erkennen Säuglinge
wiederkehrende Lautsequenzen und Betonungen. Kurz danach beginnen sie,
die Bedeutung von Wörtern zu verstehen, die sie häufig hören.
Mit ihrer Stimme experimentieren sie vom ersten Schrei an – und babbeln.
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Wenn das Gedächtnis nachlässt

Nur vergesslich oder schon dement?
Wie war gleich nochmal meine PIN? Wo steht das Auto? Wer hat mich da gerade gegrüßt? Deuten solche Fragen auf normale Altersvergesslichkeit hin? Oder sind sie schon Anzeichen von Demenz? Und was hält das Gedächtnis fit? Zum Videobeitrag


Myelin optimiert Informationsverarbeitung

Myelin optimiert Informationsverarbeitung im Gehirn
In einer Konversation können wir einzelne Worte leicht verstehen und auseinanderhalten.
Im Gehirn wird die zeitliche Struktur von Sprache mit ihrer schnellen Abfolge
von Lauten und Pausen und dem charakteristischen Rhythmus durch elektrische Impulse
kodiert. Forschende des Max-Planck-Instituts für experimentelle Medizin in Göttingen
und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben herausgefunden, dass Nervenzellen
die zeitliche Abfolge akustischer Signale nur dann verarbeiten können, wenn sie
mit bestimmten Gliazellen zusammenarbeiten. Weiter


Warum Musik uns wohlig erschauern lässt

Hirnstrom-Messung zeigt, was emotionale Klänge im Gehirn auslösen
Bewegende Melodien: Wenn wir unsere Lieblingsmusik hören, bekommen wir
oft eine Gänsehaut oder spüren ein angenehmes Erschauern.
Was dabei in unserem Gehirn passiert, haben Forscher nun anhand der Gehirnströme
vom musikhörenden Probanden sichtbar gemacht. Die Ergebnisse bestätigen,
dass bei besonders intensivem Musikerleben unser Belohnungssystem anspringt
und auch das Glückshormon Dopamin ausgeschüttet wird.
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Keine Grenze zwischen Ich und Du

Neues aus der Hirnforschung zum Mitgefühl
Warum sind einige Menschen so empfänglich für die Gefühle ihrer Mitmenschen?
Neurowissenschaftliche Studien zeigen, dass "Mitfühlen" ein komplexes Konstrukt
aus kognitiven und emotionalen Prozessen ist. Und manchmal verschwimmen
die Grenzen zwischen dem eigenen Schmerz und der Freude der anderen.
Zum Audiobeitrag


Musik stärkt Aufmerksamkeit bei Kindern

Frühe musikalische Ausbildung wirkt über zwei neuronale Mechanismen
Musik fürs Gehirn: Wenn Kinder ein Instrument lernen, fördert dies ihre Aufmerksamkeit
und das Arbeitsgedächtnis, wie nun eine Studie bestätigt. Untersuchungen der Hirnaktivität
ergaben, dass dabei zwei Mechanismen im Gehirn der musikalisch ausgebildeten Kinder
aktiver sind. Durch sie fällt es diesen Kindern leichter, ihre Aufmerksamkeit auch bei
wechselnden Reizen zu fokussieren und sich an Gelerntes zu erinnern.
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Glücksgefühle und Hirngröße

Was Glücksgefühle mit unserer Hirngröße zu tun haben
Der Einfluss von Serotonin

Im Laufe der menschlichen Evolution hat sich unser Gehirn stetig vergrößert.
Das gilt vor allem für jenen Teil, der für unser Sprechen und Denken zuständig ist -
der Neokortex. Auch das Glücksgefühl-Hormon Serotonin spielt dabei eine wichtige Rolle,
wie Forschungen des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik
in Dresden zeigen. Weiter


Das Gedächtnis der Tiere

Wie das Gedächtnis funktioniert und unter welchen Bedingungen es sich entwickelt hat,
wollen Forscher unter anderem bei Fliegen, Zebrafischen und Schimpansen herausfinden.
Letztlich erfahren Biologen, Hirnforscher und Anthropologen dadurch mehr darüber,
was Tiere von Menschen unterscheidet.
Weiter


Hochbegabte

Es gibt Hochbegabte in allen gesellschaftlich relevanten Bereichen
Bei dem Wort »hochbegabt« denken viele an Mathegenies. Oder an nerdige Physiker
wie die Figur des Dr. Sheldon Cooper aus der Fernsehserie »Big Bang Theory«.
Doch Hochbegabung hat viele Gesichter: Auch jemand, der im Sport- oder Musikbereich
Spitzenleistungen vollbringt, kann hochbegabt sein. Oder jemand mit außergewöhnlicher
Führungskompetenz, sagt Franzis Preckel. Die Psychologin leitet den Lehrstuhl
für Hochbegabtenforschung und -förderung an der Universität Trier.
Im Interview erklärt sie, was eine Hochbegabung von einer hohen Intelligenz unterscheidet,
ob Männer und Frauen sich hinsichtlich ihrer Begabungen unterscheiden und wie man Personen,
die außergewöhnliche Leistungen zeigen, am besten fördert. Weiter


Erinnerungen an das Neue

Schichten des Hippocampus. Die Zellkörper der Moos-Zellen sind rot, Interneuronen, welche die Neuronen verbinden, sind grün, und andere Neuronen sind blau dargestellt.

Das Gehirn und seine Funktionen werfen viele Fragen auf. Eine davon ist, wie genau wir
unser Langzeitgedächtnis über die Umwelt bilden. In einer neuen Studie entdeckten
Ryuichi Shigemoto und seine Gruppe vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) zusammen mit Forschern der Universität Aarhus und des National Institute for Physiological Sciences in Japan einen neuen Signalweg im Bereich des Hippocampus im Gehirn, der reguliert, wie Informationen über neue Umgebungen in das Langzeitgedächtnis übertragen werden. Weiter


Die Biografie des Bösen

Warum ist ein Mensch böse? Liegt das Böse in den Genen?
Diese Fragen beschäftigen die Menschen von jeher. Die Ansätze, das Böse zu erklären,
sind so vielfältig wie das Böse selbst. Die Dokumentation widmet sich einer der spannendsten Fragen der Verhaltensforschung und stellt den neuesten Forschungsstand dar.

Die Fragen zur Anatomie des Bösen sind so vielfältig wie das Böse selbst.
Seit jeher versuchen Wissenschaftler, den Kern der menschlichen Psyche
und ihre bösartige Seite zu ergründen. Die Antworten auf ihre drängenden Fragen
waren dabei stets auch Ausdruck der jeweiligen Epoche. Aktuell geht die Forschung –
bei allen kontroversen Debatten – davon aus, dass ein Zusammenspiel von Genen,
Sozialisation und akuter Situation das menschliche Verhalten beeinflussen.
Zum Beitrag und zur Dokumentation auf arte


Träume

Diesmal dreht sich alles um Träume. Wir sprechen mit Prof. Schredl,
der seit langem Träumer wissenschaftlich untersucht. Er erklärt was mit uns passiert,
wenn wir träumen und was man gegen Albträume unternehmen kann.
Außerdem sprechen wir über Traumgeschichten in der Mythologie.
Zum Podcast


Peter Schipek: Neurobiologie des Glücks

Glück beginnt bei jedem von uns selbst. Es geht nicht um den Vergleich mit anderen –
das wäre der beste Weg ins Unglück. Das Ziel sollte nicht „das vollkommene Glück“ sein,
sondern ein Weg in eine positive Richtung – denn Glück ist ein fließender Zustand.

Wissenschaftler sind seit langer Zeit auf der Suche nach diesem wunderbarsten aller Gefühle.
Biochemiker suchen in Nervenspalten nach den Molekülen, die uns glücklich machen,
Neurobiologen versuchen mit aufwendiger Technik dem Glück auf die Spur zu kommen
und Molekularbiologen durchforsten die Chromosomen, um auf jenes Gen zu stoßen,
das uns glücklich macht. Doch allen Bemühungen zum Trotz: So richtig zu fassen bekommen
hat das Glück bislang keiner von ihnen. Zum Beitrag [604 KB]


Was im Gehirn zwischen grau und weiß liegt

Neurowissenschaftler betrachten das Gehirn als ein Gebilde, das aus zwei grundlegenden
Gewebetypen zusammengesetzt ist. Bis vor kurzem war über die Grenzfläche zwischen
der weißen und der grauen Substanz - der so genannten „oberflächlichen weißen Substanz“ -
noch nicht viel bekannt. Frühere Untersuchungen hatten jedoch darauf hingedeutet,
dass schwerwiegende Erkrankungen wie Alzheimer und Autismus mit dieser Region
verknüpft sind. Nun ist es einem multidisziplinären Team unter der Leitung von
Nikolaus Weiskopf vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften
gelungen, die oberflächliche weiße Substanz im lebenden menschlichen Gehirn
sichtbar zu machen. Weiter


Feedback für das Gehirn

Das Forschungsteam

Mit Hilfe von Feedback können wir unser eigenes Verhalten neu einschätzen und Handlungen reflektieren. LIN-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler zeigen in einer aktuellen Studie, dass Feedback zu einer erhöhten Aktivität des Belohnungssystems des Gehirns führt. Selbst registrierendes Feedback, das uns erlaubt, in der Interaktion mit einem Kommunikationspartner fortzufahren, hatte bereits diesen Effekt. Die Ergebnisse ihrer Studie haben die Forschenden
im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlicht.

In der zwischenmenschlichen Kommunikation ist Feedback essentiell.
Es wird für den Dialog zwischen Interaktionspartnern benötigt und ist wichtig,
um die eigene Leistung zu verbessern. Auch wenn viel über die Auswirkungen von Feedback
in sozialen Kontexten bekannt ist, sind die zugrundeliegenden Hirn-Mechanismen
der erfolgreichen Anwendung von Feedback weitgehend ungeklärt.
Weiter


Nervenzellen lassen andere „mithören“

Wie viele „Mithörer“ eine Nervenzelle im Gehirn hat, wird streng reguliert.
Das zeigt eine internationale Studie unter Federführung des University College London
und der Universitäten Bonn, Bordeaux und Milton Keynes (England).
In der Umgebung lernender Neuronen werden demnach bestimmte Prozesse in Gang gesetzt,
durch die die Signalübertragung weniger exklusiv wird.
Die Ergebnisse sind nun in der Zeitschrift Neuron erschienen.
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Müde Hirnzellenund Zeitempfinden

Müde Hirnzellen beeinflussen das subjektive Zeitempfinden
Mal vergeht Zeit rasch, mal scheint sie still zu stehen. Mit verantwortlich dafür:
bestimmte Neurone, die ermüden, wenn sie wiederholt dem gleichen Reiz ausgesetzt sind.

Die Zeit vergeht wie im Flug, wenn jemand beschäftigt ist, aber wenn die Person sich langweilt,
scheint es, als ob der Tag nie enden wird. Der Grund: Bestimmte Neurone können ermüden,
wenn sie wiederholt dem gleichen Reiz ausgesetzt sind und das verändert die Zeitwahrnehmung
des Gehirns, wie ein Team im »Journal of Neuroscience« berichtet. Weiter


Schlaf und Gehirn

Schlaf und Gehirn – Mit Zweieinhalb wird alles anders
Was passiert in unserem Gehirn während wir schlafen?
Ein US-Forschungsteam hat darauf jetzt eine Antwort. Sie haben herausgefunden,
warum wir schlafen: Bei Babys bildet sich die Hirnstruktur und ab dem Kleinkindalter
wird das Gehirn nur noch repariert. Und wie viel wir schlafen müssen, hängt auch
von unserer Größe ab - egal ob bei Mensch oder Tier: Wer klein ist, schläft länger!

Wenn wir länger nicht schlafen können oder dürfen, dann kann das bei uns Menschen
zu schwerwiegenden Gesundheitsproblemen führen. Und auch auf Säugetiere hat
Schlafentzug diesen negativen Effekt. Darüber gibt es unter Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftlern kaum mehr eine Diskussion. Doch warum der Schlaf
für unsere Gesunheit eigentlich so wichtig ist, wissen wir noch nicht so ganz genau.
Eine neue Studie eines Forschungsteams aus den USA liefert jetzt neue Antworten auf diese Frage.
Weiter


Wie Halluzinogene im Gehirn wirken

Drogen wie LSD und Psilocybin lösen starke Halluzinationen aus, können aber womöglich auch therapeutisch interessant sein. Bisher war wenig darüber bekannt, wie die Substanzen auf molekularer Ebene wirken. Nun haben Forscher herausgefunden, wie LSD und andere Halluzinogene an eine bestimmte Andockstelle im Gehirn binden, den Serotonin-Rezeptor 5-HT2A. Ihre Ergebnisse könnten dabei helfen, neue Wirkstoffe gegen psychische Erkrankungen zu entwickeln. Weiter


Innere Uhr von Frauen & Männern tickt verschieden

Chronotyp und Störungsanfälligkeit des Tag-Nacht-Rhythmus unterscheiden sich
Anderer Takt: Die inneren Uhren von Frauen und Männern sind nicht gleich –
es gibt subtile Geschlechtsunterschiede im Biorhythmus, wie nun eine Überblicksstudie
bestätigt. Demnach haben Frauen einen ausgeprägteren Tag-Nacht-Rhythmus und sind
morgens früher aktiv. Nachts haben sie dafür mehr Schwierigkeiten, kognitive Aufgaben
zu lösen. Männer reagieren dagegen stärker auf Schlafmangel und Jetlag –
unter anderem mit Heißhunger, wie Forscher in „Science“ berichten. Weiter


Sprachen lernen - Kinder nutzen beide Hirnhälften

Kinder nutzen beide Hirnhälften, um Sprache zu verarbeiten
Obwohl unsere beiden Hirnhälften von außen völlig identisch aussehen,
erfüllen sie unterschiedliche Funktionen. So werden bei den allermeisten Menschen
etwa in erste Linie Areale in der linken Hemisphäre aktiv, wenn es darum geht,
zu sprechen oder Sprache zu verarbeiten. Das gilt zumindest für Erwachsene.
Bei Kindern scheint diese Asymmetrie hingegen noch nicht so ausgeprägt zu sein,
wie ein Team um Elissa Newport vom Georgetown University Medical Cente
und dem MedStar National Rehabilitation Hospital in Washington nun
im Fachmagazin »PNAS« berichtet. Weiter


Gerald Hüther im Interview

Angstmacherei ist eine Unart unserer ganzen Gesellschaft
"Ich beobachte Phänomene in unserer Gesellschaft wie Angst, Liebe oder Demenz.
Dann tauche ich mit meinem Hintergrund als Gehirnforscher tief ein in die Problematik.
Indem ich meine Gedanken aufschreibe, ordne ich sie. Am Ende habe ich ein Manuskript
vor mir, das ich auch anderen zeigen kann. Ich bin kein Heilsbringer und kein
Weltverbesserer, aber ein Biologe, der sich bereits als Kind in die Vielfalt des Lebendigen
verliebt hat. Es ärgert mich, dass unsere Spezies im Begriff ist, diese zu ruinieren."
Weiter


Eckart Altenmüller: "Musik kann uns Sinn geben"

Seit 1994 leitet Eckart Altenmüller in Hannover das Institut für Musikphysiologie und Musikermedizin an der Hochschule für Musik, Theater und Medien.

Was passiert, wenn wir Musik hören? Welche Bilder entstehen dabei im Kopf?
Wann hören wir Musik? In welchen Situationen erinnern wir uns an bestimmte Musikstücke?
Eckart Altenmüller ist Professor für Neurologie und Musiker.
Die emotionale Musikverarbeitung gehört zu seinen Fachgebieten.
zum Interview


Nervenzellen mit Energie-Sparprogramm

Dank einer Stoffwechsel-Umstellung können diese Zellen trotz Schäden
an den Mitochondrien funktionstüchtig bleiben

Mitochondrien sind die Kraftwerke unserer Zellen. Speziell Nervenzellen benötigen viel Energie
und sind deshalb besonders von diesen Organellen abhängig. Bei verschiedenen vererbten
aber auch alterungsbedingten neurodegenerativen Erkrankungen wie zum Beispiel Parkinson
können Schäden an den Mitochondrien auftreten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts
für Biologie des Alterns in Köln und des Karolinska-Instituts in Stockholm haben nun entdeckt,
dass Nervenzellen anders als bisher gedacht 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. Weiter


Wann sich Babys an Gelerntes erinnern - wann nicht

Wann sich Babys an Gelerntes erinnern und wann nicht
Wenn es darum geht, Gelerntes abzurufen, kommt es bei Babys auf die Stimmung an:
Was sie in ruhiger Stimmung gelernt haben, ist nicht mehr zugänglich, wenn sie aufgebracht sind und umgekehrt. Das hat eine Studie gezeigt, die Entwicklungspsychologinnen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) mit 96 Kindern im Alter von neun Monaten durchgeführt haben.
Weiter


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. Beitrag lesen [21 KB]


Kleinhirn ist größer als gedacht

Komplexe Faltung verbirgt eine Fläche von fast 80 Prozent der Großhirnrinde
Versteckter Riese: Unser Kleinhirn hat nur ein Achtel des Volumens unseres Cortex,
aber fast 80 Prozent seiner Fläche, wie nun eine Studie enthüllt. Damit ist das
Cerebellum weit größer als bislang angenommen. Würde man es komplett entfalten,
wäre es einen Meter lang und zehn Zentimeter breit. Gleichzeitig ermöglicht die
virtuelle Auffaltung des Kleinhirns erstmals eine präzisere Kartierung seiner Funktionen.

Lange galt unser Kleinhirn nur als Zentrale für die Bewegungssteuerung.
Doch inzwischen ist klar, dass dieses rundliche, stark gefurchte Gebilde
an der hinteren Schädelbasis auch an nahezu allen höheren Hirnfunktionen beteiligt ist.
Weiter


Selbstregulation des Gehirns durch Meditation

Proband im MEG - Reinhard Blumenstein - LIN

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.
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Amygdala - und die Angst lernt mit

Kaum einer weiß, dass er sie hat. Ohne sie wäre unser Leben monoton und gefährlich.
Sie ist wie eine gute Freundin und verdient daher mehr Aufmerksamkeit.
Lesen Sie hier mehr zum Thema. [49 KB]


Peter Schipek "Gehirn & Lernen"

Haben Sie Lust auf eine Entdeckungsreise? Auf eine Reise ins Innere Ihres Kopfes?

Die Reise ist auch für Anfänger geeignet - denn alles, was Sie dazu brauchen,
erhalten Sie unterwegs: das notwendige Rüstzeug, um das Gehirn und das Lernen
zu verstehen, und genügend Nahrung für Ihre eigenen grauen Zellen.

Teil 1 "Kleines ABC der Neuronen"
Zum Beitrag [56 KB]


Wie man abgestorbene Neurone ersetzt

Bei der Parkinsonkrankheit sterben nach und nach jene Nervenzellen im Gehirn ab,
die den Botenstoff Dopamin herstellen. Diesen brauchen wir, um unsere Bewegungen
zu steuern. Daher gehören zu den typischen Symptomen der Krankheit etwa Zittern,
Steifheit der Muskeln und erhebliche Bewegungseinschränkungen. Medikamente können
den Dopaminmangel im Gehirn teilweise ausgleichen und so die Beschwerden lindern.
Aufhalten kann man das Absterben der Nervenzellen in der Substantia nigra bisher nicht.
Vielleicht kann man aber neue züchten. Weiter


Neu gebildete Neurone werden im REM-Schlaf aktiv

Im Hippocampus reifen beständig Nervenzellen nach. Jetzt zeigt eine Studie:
Ihren großen Auftritt haben sie nachts. Dann helfen sie dem Gehirn bei der Gedächtnisbildung.

Nur in zwei Regionen: dem Riechsystem und dem Hippocampus.
Hier reifen bis ins hohe Alter Neurone aus. Warum sie das tun,
ist nach wie vor offen – und jetzt Gegenstand einer aktuellen Studie.
Die Wissenschaftler um Masanori Sakaguchi von der Universität Tsukuba
in Japan nahmen dafür die zweite der beiden Regionen ins Visier, den Hippocampus.
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Peter Schipek: "Neurogenese"

Es galt lange als unumstößliche Erkenntnis der Neurobiologie:
Erwachsene Gehirne bilden keine neuen Nervenzellen.
Irrtum, sie tun es – und zwar ein Leben lang.

Woher kommen denn die neuen Zellen? es Rätsels Lösung heißt: Stammzellen.
Im Embryo sind diese potenziellen Alleskönner noch nicht auf eine bestimmte Entwicklungslinie festgelegt und können zu allen möglichen Zelltypen heranreifen. Zum Beitrag [68 KB]


Was Babys im Mutterleib und nach der Geburt hören

Bereits fünf Monate nach der Befruchtung kann der Fötus im Mutterleib
Geräusche wahrnehmen – wenn auch stark gedämpft. Nach der Geburt
können Kleinkinder aber Geräusche noch nicht gut auseinanderhalten und entscheiden,
woher ein Geräusch kommt. Zum Audiobeitrag


Wegen Umbaus vorübergehend geschlossen

Gehirnentwicklung in der Pubertät
Sie denken, das Thema ist schnell abgehandelt - das kenne ich.
Keine Lust mehr auf Schule, kein Zutritt mehr für die Alten in ihr Zimmer.
Im Gehirn der Jugendlichen sind nur Handys, Games, Partys oder das andere Geschlecht
drinnen - und die Hormone spielen verrückt.
Neue Erkenntnisse der Gehirnforschung zeigen, dass unser Gehirn diese heikle Phase unbedingt braucht. Zum Beitrag [461 KB]


Die Hirnstruktur, die unser Verhalten steuert

Anhand eines einzigartigen medizinischen Falls haben Forschende erstmals eindeutig
die Region im Gehirn identifiziert, die sogenannte exekutive Funktionen steuert.

Probleme lösen, das eigene Handeln planen, Emotionen kontrollieren – exekutive Funktionen sind grundlegende Prozesse, um unser Verhalten zu steuern. Trotz zahlreicher Indizien gab es bislang keinen eindeutigen Beleg dafür, in welchen Hirnbereichen diese Fähigkeiten verarbeitet werden. Eine Studie am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig konnte nun die entscheidende Region identifizieren – mithilfe einer einzigartigen Patientin und dem gar nicht so seltenen dysexekutiven Syndrom.
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Einblicke in die Synapsen

„Abstand halten“ ist nicht gerade die Devise der Glutamat-Rezeptoren:
Mit hochauflösender Mikroskopie wurde entdeckt, dass sie an den Synapsen
meist in Grüppchen auftreten und mit anderen Proteinen in Kontakt stehen.

Bei Glutamat denken viele Menschen zuerst an den Geschmacksverstärker,
der in der asiatischen Küche häufig zum Einsatz kommt. Glutamat ist aber auch
ein wichtiger Botenstoff im Nervensystem des Menschen. Dort spielt es eine Rolle
bei Lernvorgängen und dem Erinnerungsvermögen. Manche Alzheimer-Medikamente
zum Beispiel verlangsamen das Fortschreiten der Erkrankung, indem sie die Wirkung von Glutamat hemmen.

Im Nervensystem wirkt Glutamat als Signalüberträger an den Synapsen.
Dort bindet es an spezifische Rezeptoren, von denen es mehrere Typen gibt.
Eine entscheidende Rolle in diesem System spielt der metabotrope Glutamat-Rezeptor vom Typ 4 (mGluR4).
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The Secret Life of Levodopa

Levodopa is a therapeutic drug that is used to treat the symptoms of Parkinson’s disease.
In the brain, this molecule is converted to the biochemically active dopamine by enzymatic decarboxylation. Dopamine is then used as a neurotransmitter to stimulate muscular movement.
With its amine and carboxyl functional groups; Levodopa is also an amino acid but one that is not used in protein synthesis, sometimes called a non-protein amino acid . It is structurally very similar to Tyrosine and only differs by a single hydroxyl group.
Levodopa enters the brain through an amino acid transporter.
Levodopa is then taken up by specific neurones in the brain called dopaminergic neurones.
These specialized cells contain the enzyme AADC that converts DOPA to the neurotransmitter dopamine.
However, in the neuron or any other cell, the similarity of levodopa to Tyrosine allows it to be mistakenly
used to synthesize new proteins. Video