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Neurobiologie


A Case against Solitary Confinement

Neuroscientists Make a Case against Solitary Confinement
Prolonged social isolation can do severe, long-lasting damage to the brain
There are an estimated 80,000 people, mostly men, in solitary confinement in U.S. prisons.
They are confined to windowless cells roughly the size of a king bed for 23 hours a day,
with virtually no human contact except for brief interactions with prison guards.
According to scientists speaking at the conference session, this type of social isolation
and sensory deprivation can have traumatic effects on the brain, many of which may be
irreversible. Neuroscientists, lawyers and activists such as King have teamed up with the goal
of abolishing solitary confinement as cruel and unusual punishment. Read more


What makes a brain smart?

Scientists have proposed a variety of features influence one’s ability
to remember things and solve problems.

The biological basis for variations in human intelligence is not well understood,
but research in neuroscience, psychology, and other fields has begun to yield insights
into what may undergird such differences. One well-known hypothesis, backed by
evidence from brain scans and studies of people with brain lesions, proposes that
intelligence is seated in particular clusters of neurons in the brain, many of them
located in the prefrontal and parietal cortices. Known as the fronto-parietal integration,
the hypothesis holds that the structure of these areas, their activity, and the connections
between them vary among individuals and correlate with performance on cognitive tasks.
Read more


Grundprinzipen des Denkens

Wie wir unsere Gedanken navigieren
Sie ist eine der fundamentalsten Fragen überhaupt: Wie funktioniert das menschliche Denken?
Bisher gibt es darauf keine schlüssige Antwort. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts
für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und des Kavli-Instituts für Systemische
Neurowissenschaften in Trondheim, Norwegen, darunter auch Nobelpreisträger
Edvard I. Moser, haben nun die bislang vorhandenen Puzzleteile zu einem Gesamtbild
zusammengesetzt und schlagen einen neuen Ansatz vor: Unser Denken funktioniert
über das Navigationssystem unseres Gehirns.
Weiter


Happy Childhood Memories

Happy Childhood Memories Linked to Better Health Later in Life
People who have fond memories of childhood, specifically their relationships with their parents, tend to have better health, less depression and fewer chronic illnesses as older adults, according to research published by the American Psychological Association.

“We know that memory plays a huge part in how we make sense of the world —
how we organize our past experiences and how we judge how we should act
in the future. As a result, there are a lot of different ways that our memories
of the past can guide us,” said William J. Chopik, PhD, from Michigan State University
and lead author of the study. “We found that good memories seem to have a positive effect
on health and well-being, possibly through the ways that they reduce stress or help us
maintain healthy choices in life.” Read more


Erinnerungen: Wie wir uns irren

Das Gedächtnis ist alles andere als verlässlich: Erinnerungen können täuschen,
verschwimmen oder sogar gänzlich verschwinden. Heute haben Wissenschaftler
viele Erinnerungsmechanismen entschlüsselt und können sogar in das Gedächtnis eingreifen,
um unangenehme Erinnerungen zu löschen, künstliche Erinnerungen einzuspeisen
oder verdrängte Ereignisse zu rekonstruieren.

Wie funktioniert das Gedächtnis? Viele vergleichen es mit einer Festplatte,
auf der Erinnerungen sorgfältig geordnet und gespeichert werden.
Doch das stimmt nur zum Teil und genügt nicht, um die komplexe Funktionsweise
des Gedächtnisses und seine Fehlbarkeit zu erklären.
Zum Beitrag & Video


Breast Milk is Brain Food for Preemies

A due date for a baby represents great hope to parents and families.
Any due date is an educated guess, and some babies arrive a little early or a little late, depending on the pregnancy. When a baby comes too early, there can be health and developmental issues.
It’s not just size, preemies are sometimes tiny, but it’s also about organ development.
The heart, lungs, and brain are developing at record speed in the later stages of pregnancy.
New research from the University of Edinburgh shows that babies born prematurely
can benefit significantly from being fed breast milk instead of infant formula.
Read more (mit deutscher Übersetzung)


Neurowissenschaften - Bildergalerie

Was können Neurowissenschaftler unter dem Mikroskop sehen?
Neurowissenschaftler markieren ihre interessierenden Proteine ​​regelmäßig
mit fluoreszenzmarkierten Antikörpern, um ihre Position in der Zelle zu visualisieren.
Ihre Unfähigkeit, die Position oder Struktur von Proteinen unterhalb der Beugungsgrenze
von Licht (200-350 nm) aufzulösen, hat jedoch den Verständnis- und Forschungsfortschritt
behindert. In dieser Galerie stellen wir einige der schönsten und atemberaubendsten Bilder vor.
Zur Bildergalerie


Die große Rolle der kleinen Zellen

Professor Jochen Herms erklärte die Rolle der Mikrogliazellen bei neurologischen Erkrankungen. DGN/Pflug

Die große Rolle der kleinen Zellen bei neurologischen Erkrankungen
Die Funktion von Mikrogliazellen wurde lange unterschätzt. Die kleinen Nachbarn
der Nervenzellen galten bisher als Immunzellen des zentralen Nervensystems,
die in erster Linie Krankheitserreger, insbesondere Bakterien, aufspüren.
Doch jüngste Forschungsergebnisse zeigen: Sie sind noch weit wichtiger
für die Gesundheit des Gehirns. „Mikrogliazellen übernehmen eine zentrale Rolle
bei der Gehirnentwicklung und der Vernetzung von Nervenzellen während
der Gehirnreifung bei jungen Erwachsenen.
Weiter


Wie LSD das Gehirn beeinflusst

LSD verändert die Kommunikationsmuster zwischen den Hirnregionen.
Dies zeigt eine neue Studie von Forschenden der Universitäten Zürich und Yale.
Sie liefert auch Hinweise darauf, wie psychische Störungen sich entwickeln
und wie sie behandelt werden könnten.
Mit Hilfe von Hirnbildgebung haben die Forschenden untersucht, wie sich LSD auf das Gehirn gesunder Teilnehmerinnen und Teilnehmer auswirkt. In durch LSD veränderten Bewusstseins-zuständen ist die Kommunikation zwischen den Hirnarealen, die an der Planung und Entscheidungsfindung beteiligt sind, reduziert. Gleichzeitig erhöht LSD die Kommunikation
zwischen Hirnarealen, die für sensorische Empfindung und Bewegung zuständig sind.
Zum Beitrag [8 KB]

Angst

Forscher ergründen die Wurzeln unsere Angst -
und wie man die Furcht am besten überwinden kann.
Sich vor schwindelerregenden Höhen oder giftigen Schlangen zu fürchten, ist durchaus sinnvoll.
Denn Angst sorgt dafür, dass wir um allzu brenzlige Situationen lieber einen großen Bogen
machen. Weitet sie sich jedoch auch auf alltägliche Situationen und Objekte aus, von denen
gar keine Gefahr ausgeht, kann sie zu einer schweren Belastung werden. Forscher ergünden,
wie Angst im Kopf entsteht – und wie man sie am besten überwinden kann.
Zum Beitrag


Eric Kandel: „Was ist der Mensch?“

Gehirne auf Abwegen
Abläufe im Gehirn verständlich erklären – das ist nicht leicht.
Dem Nobelpreisträger Eric Kandel gelingt es in seinem neuen Buch kenntnisreich
und mit einem Schmunzeln. Dabei geht er nicht reduktionistisch vor, sondern
mit viel Sinn für Menschlichkeit und zeigt sich dabei als Meister seines Fachs.

Der 88-jährige Nobelpreisträger Eric Kandel stellt in seinem neuen Buch eine große Frage:
„Was ist der Mensch?“. Während er in seinen ersten beiden Büchern viel über sich
und seine eigene Forschung schrieb, tritt er nun in den Hintergrund und bietet einen aktuellen Überblick
über seine Fachgebiete: Die Psychologie und die Hirnforschung.
Hören Sie den Beitrag in der Audiothek des Deutschlandfunks.
Vorstellung des Buches mit Leseprobe in den nächsten Tagen auf den Seiten der Lernwelt.


Überraschung im Kleinhirn

Viele Teile unseres Gehirns sind bereits gut erforscht - das Cerebellum gehörte bisher offenbar nicht dazu. © Lagereek/ thinkstock

Cerebellum kontrolliert viel mehr als nur unsere Bewegungen
Unterschätzte Hirnregion: Das Kleinhirn ist offenbar doch nicht nur für die Steuerung
von Bewegungsabläufen zuständig. Stattdessen scheint dieser Teil des Gehirns
entgegen bisheriger Annahme an so gut wie jeder höheren kognitiven Funktion
beteiligt zu sein – von der Aufmerksamkeit bis hin zur Entscheidungsfindung.
Demnach übernimmt das Kleinhirn für all diese Prozesse offenbar eine Art
Qualitätskontrolle, wie Forscher im Fachmagazin "Neuron" berichten.
Weiter

Was unsere grauen Zellen besonders macht

Auf den langen Zweigen der menschlichen Pyramidenzellen
liegen besonders viele unabhängige Recheneinheiten
Manchmal kommt es doch auf die Größe an. Die Nervenzellen in der menschlichen
Großhirnrinde sind verglichen mit anderen Tierarten außergewöhnlich groß.
Warum das der Rechenleistung der grauen Zellen zugutekommt, erklärt jetzt ein Team
um Mark Harnett vom Massachusetts Institute of Technology in der Fachzeitschrift »Cell«.
Weiter


Warum Lavendel beruhigend wirkt

Forscher lüften Geheimnis um die Wirkung des Lavendeldufts
Duftende Entspannung: Forscher haben herausgefunden, wie die beruhigende Wirkung
von Lavendel zustande kommt. Demnach ist für diesen Effekt tatsächlich unsere Nase
verantwortlich. Nehmen Riechzellen einen in der Pflanze enthaltenen Duftstoff wahr,
werden daraufhin bestimmte Rezeptoren im Gehirn aktiviert - und das macht uns entspannt. Ohne Beteiligung der Nase lässt sich die Wirkung des Lavendels entgegen bisheriger Annahme dagegen nicht herbeiführen. Weiter


Rhythm of Breathing Affects Memory and Fear

A new study reports the rhythm of your breathing can influence neural activity
that enhances memory recall and emotional judgement

Northwestern Medicine scientists have discovered for the first time that the rhythm
of breathing creates electrical activity in the human brain that enhances
emotional judgments and memory recall. Read more


Rasterzellen-System des Gehirns

Die sogenannten grid cells oder auf Deutsch Raster- oder Gitterzellen kodieren eine Vielzahl von Positionen, die gleichmäßig über den Raum verteilt sind. © iStock.com/matejmo

Wie das Rasterzellen-System des Gehirns gedankliche Räume kartiert
Wie genau und insbesondere mit welcher zeitlichen Dynamik das sogenannte Rasterzellen-System im menschlichen Gehirn funktioniert, wurde bisher nur vermutet. Ein viel diskutierter Ansatz ist, dass die Signale dieser Zellen Karten von sogenannten kognitiven Räumen erstellen, in denen wir Menschen mental die komplexe Realität anordnen und abspeichern.
Ein europäisch-amerikanisches Wissenschaftlerteam konnte nun durch elektrophysiologische Verfahren Evidenz für die Existenz des Rasterzellen-Systems im menschlichen Gehirn nachweisen. Weiter


Gliazellen aus neuralen Vorläuferzellen

In der Kulturschale entstandene Astrozyten, angefärbt für den Astrozyten-spezifischen Marker Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) und den Kernfarbstoff DAPI.

Wie sich Gliazellen im Gehirn aus neuralen Vorläuferzellen bilden
Im Gehirn sind zwei Arten von Zellen aktiv: Nervenzellen und Gliazellen.
Letztere wurden lange Zeit vor allem als Stützzellen betrachtet, spielen aber
eine aktive Rolle bei der Kommunikation von Neuronen im Gehirn.
Nach aktuellem Stand der Forschung sind Gliazellen zudem an der Entstehung
neurodegenerativer Erkrankungen beteiligt. Ein Forscherteam um Prof. Dr. Benedikt Berninger
vom Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz hat nun neue
Erkenntnisse erzielt, die dazu beitragen könnten, die durch Gliazellen bedingten Grundlagen
neurodegenerativer Erkrankungen besser zu verstehen. Konkret konnten sie zeigen,
wie sich Gliazellen aus neuralen Vorläuferzellen bilden. Sie fanden heraus, dass die
Differenzierung drei Stadien durchläuft und dass drei Proteine im Zellkern
(sog. Transkriptionsfaktoren) daran wesentlich beteiligt sind, das Gliazellen-spezifische
Ablesen der Gene im Zellkern zu orchestrieren.
Die neuen Erkenntnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Cell Stem Cell“ veröffentlicht.
Weiter

Brain Study Identifies Drivers of Brain Aging

Largest Brain Study of 62,454 Scans Identifies Drivers of Brain Aging
In the largest known brain imaging study, scientists from Amen Clinics (Costa Mesa, CA), Google, John’s Hopkins University, University of California, Los Angeles and the University of California, San Francisco evaluated 62,454 brain SPECT (single photon emission computed tomography) scans of more than 30,000 individuals from 9 months old to 105 years of age to investigate factors that accelerate brain aging. SPECT tomography) evaluates regional cerebral blood flow in the brain that is reduced in various disorders. Read more & Video


Wie überleben Nervenzellen?

Neuritenwachstumsmessung von GFP-exprimierenden Neuronen. Der erste und letzte Zeitpunkt (0 min, 50 ... Busskamp Lab CRTD

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.
Beitrag lesen [8 KB]


The ‘Real You’ is a Myth

We all want other people to “get us” and appreciate us for who we really are.
In striving to achieve such relationships, we typically assume that there is a “real me”.
But how do we actually know who we are? It may seem simple – we are a product
of our life experiences, which we can be easily accessed through our memories of the past.
Read more


Weichenstellung für Axonverzweigungen

In Neuronen reichert sich das Protein SSNA1 (pink) an den Verzweigungen der Axone an (oben). Die SSNA1-Fasern heften sich an die Mikrotubuli (grün) an und lösen deren Verzweigung aus (unten). © Naoko Mizuno, MPI für Biochemie

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.
Weiter


Unsere Neuronen können "zählen"

Wie unser Gehirn Ziffern und Mengen verarbeitet
Eins, zwei, drei: Forscher haben herausgefunden, wie unser Gehirn Zahlen verarbeitet.
Ihr Experiment zeigt: Abhängig von der gesehenen Anzahl werden jeweils ganz unterschiedliche
Hirnzellen aktiviert - das gilt für Mengen in Form von Punkten ebenso wie für Ziffern.
Dabei sind die Aktivitätsmuster erstaunlich spezifisch: Allein der Blick ins Gehirn
kann demnach verraten, mit welcher Menge oder Ziffer wir uns gerade beschäftigen.
Weiter


Henry Markram - Hirnforscher

Henry Markram ist einer der bekanntesten Hirnforscher der Welt.
In jungen Jahren arbeitete er im Team um Bert Sakmann, das 1991 den Nobelpreis
für Medizin bekam.
Markram wurde Professor und initiierte ein Projekt, das sich vornahm, das Gehirn nachzubauen.
Das war ein Plan, verwegen wie einst die Mondfahrt. Als er ein autistisches Kind bekam, war er bereits ein berühmter Hirnforscher. Er stürzte sich auf die Frage, was Autismus wirklich ist.
Seine Antworten stellen auf den Kopf, was man bisher über Autismus zu wissen glaubt.
Henry Markram auf TED – zum Video (mit deutschen Untertiteln)
Das Buch: „Der Junge, der zu viel fühlte“.


The Boy Whose Brain Could Unlock Autism

Autism changed Henry Markram’s family.
Now his Intense World theory could transform our understanding of the condition.
Something was wrong with Kai Markram. At five days old, he seemed like an unusually
alert baby, picking his head up and looking around long before his sisters had done.
By the time he could walk, he was always in motion and required constant attention
just to ensure his safety.
“He was super active, batteries running nonstop,” says his sister, Kali.
And it wasn’t just boyish energy: When his parents tried to set limits,
there were tantrums—not just the usual kicking and screaming, but biting and spitting,
with a disproportionate and uncontrollable ferocity; and not just at age two, but at three,
four, five and beyond. Kai was also socially odd: Sometimes he was withdrawn,
but at other times he would dash up to strangers and hug them. Read more

Das Buch "Der Junge, der zu viel fühlte"


Biologie des Alterns

Seneszente Zellen - sogenannte Zombie-Zellen - blockieren durch ihre Aktivität die Arbeit des Gehirns (imago)

Wie Zombie-Zellen zu Alterskrankheiten führen
Lange Zeit glaubten Ärzte und Biologen, das Altern sei lediglich eine Art Verschleiß.
Mittlerweile wissen Forscher: Es ist ein komplizierter biologischer Prozess.
Dabei scheinen Seneszente Zellen, auch Zombie-Zellen genannt, eine Schlüsselrolle
zu spielen. Untote, die im Körper ihr Unwesen treiben.

Zum Altern gehören bestimmte altmachende Zellen. Wissenschaftler sprechen von
seneszenten Zellen. Sie teilen sich nicht mehr und können ihre Funktion nicht mehr erfüllen.
Aber sie gehen auch nicht zugrunde, sondern sind sehr aktiv. Ihr Stoffwechsel läuft
auf Hochtouren. Dabei richten sie Schäden an, im Gehirn und in anderen Organen.
Der Beitrag in der Dlf Audiothek


Drumming Helps Children Diagnosed with Autism

Scientists Reveal Drumming Helps School Children Diagnosed with Autism
DRUMMING for 60 minutes a week can benefit children diagnosed with autism
and supports learning at school, according to a new scientific study.
Read more


Simulating the Function of Human Brain

Artificial Synaptic Device Simulating the Function of Human Brain
A research team led by Director Myoung-Jae Lee from the Intelligent Devices and Systems Research Group has succeeded in developing an artificial synaptic device that mimics the function of the nerve cells (neurons) and synapses that are response for memory in human brains. Read more

Entwicklung des Nervensystems

Entwickelt sich das Nervensystem von Fruchtfliegen, ist das Gen Mical wichtig. Links: Hergestellt wird das Gen in Nervenzellen (Stern). Rechts: Ist das Protein eIF3 gehemmt, fehlt Mical (Stern). Foto: S. Rode & S. Rumpf

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.
Zum Beitrag [14 KB]


What is Your First memory?

. . . and Did it Ever Really Happen?
I can remember being a baby. I recall being in a vast room inside a doctor’s surgery. I was passed to a nurse and then placed in cold metal scales to be weighed. I was always aware that this memory was unusual because it was from so early in my life, but I thought that perhaps I just had a really good memory, or that perhaps other people could remember being so young, too. Read more


Wie das Gehirn zwischen zwei Sprachen wechselt

Wie gelingt es Zweisprachigen, nicht ständig ein Mischmasch beider Idiome zu produzieren?
Eine Antwort liefert nun der Blick ins Hirn.
Wissenschaftler haben das Gehirn von Bilingualen dabei beobachtet, wie sie die beiden Sprachen auf Kommando an- und ausschalten. Dabei zeigte sich, dass es dem Hirn offenbar mehr Arbeit abverlangt, eine der Sprachen zu unterdrücken, als beide Sprachen parallel
zu aktivieren. Weiter


New Research on How the Brain Learns

Understanding how the brain learns is a complex undertaking.
There are billions of neurons in the mind that signal each other furiously every day.
Memories are being made, information is being processed, and it's a communication
network that's vast and not well understood.
Read more & Video


A New Kind of Human Brain Cell

A reconstruction of a newly discovered type of human neuron. The researchers who identified the new cell type dubbed it a ‘rosehip neuron’ for its compact, budlike shape. Image courtesy of Boldog, et al.; Nature Neuroscience.

Scientists Identify a New Kind of Human Brain Cell
One of the most intriguing questions about the human brain is also one of the most difficult
for neuroscientists to answer: What sets our brains apart from those of other animals?

“We really don’t understand what makes the human brain special,” said Ed Lein, Ph.D., Investigator at the Allen Institute for Brain Science. “Studying the differences at the level of cells and circuits is a good place to start, and now we have new tools to do just that.”
read more


Kleine Draufgänger im Gehirn

Die Mikroglia (pink) dient dem Gehirn auch als eine Art Müllabfuhr: Kleine, mit Proteinen ummantelte Latexkügelchen (türkis) werden von den Immunzellen des Gehirns rasch aufgenommen und verdaut. Bild: Susanne Wolf, MDC

Wie eine winzige Armee überwacht die Mikroglia rund um die Uhr den Gesundheitszustand
des Gehirns. Wittern die Zellen mit ihren beweglichen Fortsätzen Krankheitserreger
oder eine Verletzung, begeben sie sich sofort zum Katastrophenherd – und versuchen dort
zu retten, was noch zu retten ist.

Das allerdings tun sie je nach Geschlecht ihres Besitzers auf sehr eigene Art und Weise.
„Wir waren wirklich überrascht, wie viele Unterschiede wir zwischen der Mikroglia weiblicher
und männlicher Mäuse gefunden haben“, sagt eine der beiden Seniorautoren der im Fachblatt
„Cell Reports“ veröffentlichten Studie, Dr. Susanne Wolf von der Arbeitsgruppe
Zelluläre Neurowissenschaften am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin.
Weiter


Verlust von Gehirnzellen im Alter

Dr. Andras Bilkei-Gorzo und seine Kollegen haben einen Weg aufgeklärt, über den Endocannabinoide entzündliche Reaktionen im Gehirn dämpfen.

Teufelskreis führt zu Verlust von Gehirnzellen im Alter
Der so genannte CB1-Rezeptor ist für die berauschende Wirkung von Cannabis verantwortlich. Zusätzlich dient er aber wohl auch als eine Art „Sensor“, mit dem Neuronen die Aktivität bestimmter Immunzellen im Gehirn messen und kontrollieren. In diese Richtung deutet zumindest eine aktuelle Studie der Universität Bonn. Fällt der Sensor aus, können chronische Entzündungen die Folge sein – vermutlich der Auftakt zu einem gefährlichen Teufelskreis.
Die Publikation ist online in der Zeitschrift „Frontiers in Molecular Neuroscience“ erschienen.
Zum Beitrag


"Geheime" Tunnel in unserem Schädel

Mikroskopbild der neuentdeckten Schädeltunnel zwischen Knochenmark und Gehirn - hier bei einer Maus. © Fanny Herisson/ Massachusetts General Hospital

Neuentdeckte Kanälchen führen vom Schädel-Knochenmark bis ans Gehirn
Überraschende Entdeckung: In unserem Schädel existieren zuvor unerkannte Mikrotunnel,
wie Forscher herausgefunden haben. Diese Gänge ziehen vom Knochenmark des Schädels
nach innen bis an die Hirnhaut.
Bei Entzündungen oder einem Schlaganfall dienen diese Mikrotunnel offenbar als Abkürzung
für bestimmte Immunzellen, wie Beobachtungen nahelegen. Auf diesem Wege könnten
aber auch andere Zellen oder sogar Krankheitserreger bis ans Gehirn gelangen,
so die Forscher im Fachmagazin "Nature Neuroscience".
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Blutgefäße im Gehirn

Bisher unbekannte Funktion von Blutgefäßen im Gehirn entdeckt
Die Funktion und Homöostase (Selbstregulierung) des Gehirns hängt von der Kommunikation
innerhalb des komplexen Zellnetzwerks ab, das dieses Organ ausmacht. Dementsprechend
muss die Entwicklung der verschiedenen Zellengruppen im Gehirn räumlich und zeitlich
koordiniert werden.
Die Gruppe um Prof. Dr. Amparo Acker-Palmer vom Buchmann Institut für Molekulare
Lebenswissenschaften und dem Institut für Zellbiologie und Neurowissenschaften
der Goethe-Universität berichtet in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift „Science“
über eine bisher unbekannte Funktion von Blutgefäßen bei der Orchestrierung
der korrekten Entwicklung von neuronalen Zellnetzwerken im Gehirn.
Weiter


Das aufmerksame Gehirn hüpft alle 250 Millisek.

Das aufmerksame Gehirn hüpft alle 250 Millisekunden und konzentriert sich nicht kontinuierlich

Neurowissenschaftler haben bei Menschen und Makaken herausgefunden,
dass Aufmerksamkeit ein schneller rhythmischer Prozess zwischen Konzentration
und Ablenkung ist

Das Bewusstsein simuliert die Welt und täuscht die Menschen über Brüche
und Irritationen hinweg. Wie die Maschinerie der Illusion arbeitet, lässt sich
an manchen Wahrnehmungstäuschungen erkennen, die den Bruch zwischen
den sensorischen Daten und der Konstruktion der bewussten Wahrnehmung offenbaren.
Weiter


Forscher klären Alzheimer-Schutz im Gehirn

Untersuchung zeigt, warum Proteinansammlungen nicht immer schaden
Forscher der University of Texas Medical Branch at Galveston  haben jetzt entdeckt,
warum manche Menschen mit Gehirnmarkern für Alzheimer nie an einer klassischen Demenz erkranken. An Alzheimer, der am meisten verbreiteten Form einer Demenz, leiden derzeit allein in den USA mehr als 5 Mio. Menschen. Dabei kommt es zu einer Ansammlung von zwei Proteinen, die die Kommunikation zwischen den Nervenzellen im Gehirn beeinträchtigen: Plaquen aus Amyloidbeta-Proteinen und Neurofibrillenbündel aus Tau-Proteinen -
was aber nicht allen Betroffenen schadet. Artikel lesen [8 KB]


Männer erfassen Bewegungen schneller

Forscher decken überraschenden Unterschied zwischen den Geschlechtern auf
Deutlich schneller: Männer können Bewegungen offenbar besser erfassen als Frauen.
Eine Studie zeigt: Die Herren der Schöpfung erkennen im Schnitt schneller, ob sich Balken '
auf einem Bildschirm nach links oder nach rechts bewegen.
Die Ursache für diesen Wahrnehmungsunterschied ist noch unklar – sie könnte aber sogar erklären, warum Männer häufiger an Autismus erkranken, berichten Forscher.
Weiter


Schlafmangel macht einsam

Ein akutes Schlafdefizit verändert Sozialverhalten und die Hirnaktivität
Fatale Nebenwirkung: Wer zu wenig schläft, wird unsozialer und zieht sich unbewusst
stärker zurück, wie nun ein Experiment bestätigt. Gleichzeitig jedoch reagieren
andere Menschen auf unausgeschlafene Personen ablehnender und suchen weniger
deren Kontakt – was die Einsamkeit und soziale Isolation der Betroffenen noch schlimmer
macht. Schlafmangel kann damit einen wahren Teufelskreis der Einsamkeit auslösen,
wie die Forscher im Fachmagazin "Nature Communications" berichten.
Weiter


Sound Waves & Blood-Brain Barrier

Sound Waves Can Shake Up The Blood-Brain Barrier
The blood-brain barrier (BBB) is a crucial part of keeping toxic substances, germs,
and pathogens from reaching the brain. It’s often referred to in research as the "Holy Grail"
regarding understanding how it works. The mechanism isn’t fully understood,
but while it does an excellent job of keeping some things out, some essential substances,
like drugs that treat brain cancer, cannot get to tumors and diseased tissue.
It’s a fortress that’s almost too strong.
More & Video


Warum wir vergessen

Wer gibt schon gern zu, die Brille verlegt oder einen Termin verschwitzt zu haben?
Auch unter Gedächtnisforschern gilt Vergessen als Gegenpol zum Erinnern,
falls sie es überhaupt beachten. Dabei ist es weit mehr als nur eine Lücke im Gedächtnis –
es ist ein integraler Bestandteil davon. Was wir uns merken, erleben oder für die Zukunft planen, hängt nicht nur von unseren vorhandenen Erinnerungen ab, sondern auch von all dem,
was wir nicht mehr wissen. Die Situation gleicht einer Marmorskulptur, die gerade erst
durch das entfernte Gestein entsteht.
Weiter


Wie faltet sich das menschliche Gehirn?

Fötales menschliches Neokortex-Gewebe in Kultur, einerseits ohne Behandlung mit glatter Hirnrinde (Bild oben), andererseits nach ECM-induzierter Faltung mit gefalteter Hirnrinde (Bild unten). Long / Huttner, MPI-CBG, Neuron 2018

Dresdner Forscher finden molekularen Mechanismus der menschlichen Hirnfaltung
Im Laufe der Evolution hat sich das menschliche Gehirn immer mehr vergrößert, insbesondere in dem als Neokortex bezeichneten Teil der Großhirnrinde. Dieser Teil des Gehirns ist für höhere kognitive Funktionen wie Sprache oder Denken zuständig. Damit eine solche Vergrößerung überhaupt möglich ist, faltet sich das Gehirn während der fötalen Entwicklung. Diese Faltung ermöglicht es erst, den vergrößerten Neokortex in dem beengten Schädelraum unterzubringen. Dabei ist die richtige Anzahl und Position der Faltungen während der Entwicklung entscheidend dafür, dass das Gehirn richtig funktionieren kann. Weiter


Toxic Proteins Behind Alzheimer's Disease

Abnormal accumulations of a protein called tau can collect inside neurons, forming tangled threads and eventually harming the synaptic connection between neurons. Credit: National Institute on Aging.

Scientists ID Genesis of Toxic Proteins Behind Alzheimer's Disease
Scientists have discovered a “Big Bang” of Alzheimer’s disease – the precise point
at which a healthy protein becomes toxic but has not yet formed deadly tangles in the brain.

A study from UT Southwestern’s O’Donnell Brain Institute provides novel insight into the shape-shifting nature of a tau molecule just before it begins sticking to itself to form larger aggregates. The revelation offers a new strategy to detect the devastating disease before it takes hold and has spawned an effort to develop treatments that stabilize tau proteins before they shift shape.
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Hat auch der Mensch einen Magnetsinn?

Forscher untersuchen Verteilung magnetischer Kristalle im menschlichen Gehirn
Sechster Sinn: Auch der Mensch könnte über einen eingebauten Magnetkompass verfügen. Denn in unserem Gehirn finden sich nicht nur magnetische Kristalle. Sie sind auch noch asymmetrisch verteilt, wie eine Studie nun zeigt. Das Interessante daran: Das menschliche Gehirn nutzt Asymmetrien zur Orientierung. Demnach besitzen wir womöglich tatsächlich
einen potenziellen magnetischen Sensor - allerdings einen äußerst schwachen.
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Contact is Crucial for Newborn Brain Development

New parents often do not know exactly what to expect when caring for a newborn.
Feeding schedules, development, sleep cycles, and the daily duties of parenthood
can add up to stress.

Research shows that babies have stress as well, but the best thing for them is probably something that will help new parents chill out as well. Babies do not see that well in the first few weeks of life; they depend on other senses, one of which is touch. To find out more about how babies experience being held and touched, researchers at the Nationwide Children's Hospital
in Ohio created a study to measure brain responses to contact.
Read more


Leopard Geckos Can Make New Brain Cells

New Study Find First Evidence That Leopard Geckos Can Make New Brain Cells.
This is a huge finding and could help in replacing human brain cells lost or damaged due to injury, aging or disease. University of Guelph researchers have discovered the type of stem cell allowing geckos to create new brain cells, providing evidence that the lizards may also be able to regenerate parts of the brain after injury. Read more


Korrektes Erinnern ist unmöglich

Computer-Illustration von Hippocampus-Neuronen: Der Hippocampus im menschlichen Gehirn ist für das Langzeitgedächtnis zuständig (imago / Kateryna Kon / Science Photo Library)

Unser Gehirn erinnert anders, als die Dinge tatsächlich waren.
Wir ergänzen, vergleichen, wählen aus, formen neu und bilden Muster beim Erinnern.
"Es werden Dinge auch wieder weggeschafft, entsorgt, während andere Erinnerungsteile verstärkt werden", sagte Kognitionswissenschaftler Markus Reiter im Deutschlandfunk
Zum Interview & Audiobeitrag

Experiences Shape How We Learn

Neurons that are part of an existing memory network stain fluorescent green in this image of part of the mouse brain, the hippocampus. New research adds to our understanding of how memories of similar but distinct events can build on each other. Credit: Brian Wiltgen/UC Davis

We know instinctively that our experiences shape the way we learn.
If we are highly familiar with a particular task, like cooking for example,
learning a new recipe is much easier than it was when we were a novice.
New research from the University of California, Davis, shows that experience
also changes the way our neurons become plastic and form new memories.
Read more


Giant Neurons Play Giant Role in Cognition

Researchers believe that large cells called nucleus gigantocellularis neurons, pictured here, modulate blood flow by releasing nitric oxide. Credit: Pfaff Lab, Rockefeller University

Giant Neurons Can Directly Control Their Own Blood Supply
There is no shortage of wonders that our central nervous system produces—from thought
and language to movement to the five senses. All of those dazzling traits, however, depend
on an underappreciated deep brain mechanism that Donald Pfaff, head of the Laboratory
of Neurobiology and Behavior at The Rockefeller University, calls generalized arousal,
or GA for short. GA is what wakes us up in the morning and keeps us aware and in touch
with ourselves and our environment throughout our conscious hours.
Read more


Wie Geruchserinnerungen entstehen

Neue Verbindung zwischen Geruchssinn und Gedächtnis entdeckt
Duftende Gedächtnisinhalte: Viele Erinnerungen sind in unserem Gehirn eng mit Gerüchen verknüpft. Forscher haben nun herausgefunden, wie solche komplexen Gedächtnisinhalte zustande kommen. Demnach sorgt eine Verbindung zwischen zwei unterschiedlichen Hirnbereichen dafür, dass ein Dufteindruck gemeinsam mit Informationen zum Wo und Wann abgespeichert wird. Diese Erkenntnis könnte auch für die Alzheimerforschung interessant sein.
Weiter

Künstliche neuronale Netze Gehirn kartieren

Rekonstruktion von Nervenzellen aus einem Elektronenmikroskopie-Datensatz mit Hilfe der flood-filling networks (FFN). © MPI für Neurobiologie/ Kornfeld

Künstliche neuronale Netze helfen, das Gehirn zu kartieren
Digitale Bildanalyse ist nun in der Lage, einzelne Nervenzellen zu rekonstruieren
Die Funktion des Gehirns hat ihre Grundlage in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Um diese Verbindungen zu kartieren und damit das Konnektom, den „Schaltplan“, eines Gehirns zu erstellen, erfassen Neurobiologen das Gehirn mit Hilfe dreidimensionaler Elektronenmikroskopie-Aufnahmen. Bislang stand der Kartierung größerer Bereiche im Wege, dass die Analyse dieser Bilder durch den Menschen trotz erheblicher Unterstützung durch Computer Jahrzehnte dauern würde. Dies hat sich nun geändert. Wissenschaftler von Google A.I. und dem Max-Planck-Instituts für Neurobiologie stellen nun ein auf künstlichen neuronalen Netzen basierendes Verfahren vor, das in der Lage ist, ganze Nervenzellen mit all ihren Bestandteilen und Verbindungen nahezu fehlerfrei aus einem Bilderstapel herauszuarbeiten. Dieser Meilenstein im Bereich der automatischen Datenanalyse könnte uns der Kartierung von ganzen Gehirnen, und damit langfristig auch deren Verständnis, maßgeblich näherbringen. Weiter


Warum die linke Hirnhälfte Sprache besser versteht

ie Biopsychologen Onur Güntürkün, Erhan Genç und Sebastian Ocklenburg (von links) ergründen die Funktionsweise des Gehirns.

Nervenzellen in der Hirnregion Planum temporale besitzen in der linken Hemisphäre
mehr Verbindungen als in der rechten Hemisphäre – und das ist entscheidend
für eine schnellere Sprachverarbeitung, berichten Forscherinnen und Forscher
der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dresden in der Zeitschrift „Science Advances“. Beweise für die Sprachdominanz der linken Hemisphäre gab es bereits viele; bislang war jedoch unsicher, was auf neuroanatomischer Ebene dahintersteckt.
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Verjüngungskur für das Gehirn

Verschiedene Aktivitäten wirken dem Altersabbau entgegen – eine davon ist das Tanzen. ©Till Hafenbrak

Ein gewisser geistiger Abbau im Alter ist normal. Aber er lässt sich bremsen.
5 Aktivitäten, die dem Altersabbau entgegenwirken.

Wenn mit den Jahren Gedächtnis und Aufmerksamkeit nachlassen, muss das kein Warnzeichen
beginnender Demenz sein. Es ist normal, dass manche – nicht alle – kognitiven Leistungen
nachlassen. Mit zunehmendem Alter schrumpft das Gehirn. Buchstäblich.
Denn selbst bei gesunden Menschen sterben Nervenfasern ab.
Auch andere Alterserscheinungen wie Ablagerungen im Gefäßsystem des Gehirns
und ein Schwund des Botenstoffes Dopamin sind zwar verbreitet, können aber
das Denken beeinträchtigen. Konzentrieren und Erinnern fallen dann zunehmend schwer.
Die gute Nachricht: Der altersbedingte Abbau lässt sich durch bestimmte geistige
und körperliche Aktivitäten hinauszögern.
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Blick ins Gehirn: Glück ist unsichtbar

Eine Ratte im Experiment: Sie berührt mit der Nase einen Hebel und löst damit einen Lichtimpuls aus, der gezielt ihr Belohnungszentrum anregt, welches dann das Glückhormon Dopamin ausschüttet. LIN/Michael Lippert

Studie mit funktioneller Bildgebung kommt zu überraschendem Ergebnis

Dopamin ist ein wichtiger Botenstoff des Nervensystems. Es spielt im Belohnungssystem
eine zentrale Rolle und wird zum Beispiel ausgeschüttet, wenn sich ein Schüler über eine 1
in Mathe freut oder auch wenn wir abends nach Hause kommen und sehen,
dass der Partner unser Lieblingsessen gekocht hat.
In einer neuen Studie im Fachmagazin NeuroImage haben Dr. Michael Lippert,
Leiter der Arbeitsgruppe Neuro-Optik, und Doktorandin Marta Brocka gemeinsam
mit weiteren Kollegen am Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) in Magdeburg untersucht,
wie gut sich Dopaminausschüttungen im Kernspintomografen messen lassen.
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Gehirnanatomie ist bei jedem Menschen einzigartig

Links und rechts je drei Hirnscans (Ansichten: vorne, Seite und oben) von Zwillingen im Vergleich. Die Furchen und Wülste verlaufen bei den beiden Personen unterschiedlich. Bild: Lutz Jäncke, UZH

Wie der Fingerabdruck unterscheidet sich auch die Anatomie des Gehirns von Mensch
zu Mensch. Dies konnten Forschende der Universität Zürich in einer Studie zeigen.
Ausschlaggebend für den charakteristischen Aufbau des Organs ist eine Kombination
aus genetischen Voraussetzungen und individuellen Lebenserfahrungen.
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Oliver Sacks

Was Halluzinationen über unsere Psyche enthüllen
Der Neurologe und Autor Oliver Sacks macht uns mit dem Charles-Bonnett-Syndrom vertraut, bei dem sehbehinderte Menschen lebhafte Halluzinationen erleben. Er beschreibt die Erfahrungen seiner Patienten in rührender Ausführlichkeit und erläutert uns die biologischen Hintergründe dieses wenig beachteten Phänomens.
Zum Video (mit deutschen Untertiteln)


Brain Waves

“Traveling” Brain Waves May Be Critical for Cognition
Physical motion of neural signals may play a more important role
in brain function than previously thought
The electrical oscillations we call brain waves have intrigued scientists and the public
for more than a century. But their function—and even whether they have one,
rather than just reflecting brain activity like an engine’s hum—is still debated.
Many neuroscientists have assumed that if brain waves do anything, it is by oscillating
in synchrony in different locations. Yet a growing body of research suggests many
brain waves are actually “traveling waves” that physically move through the brain
like waves on the sea. Read more


Hirnregionen mit Doppelfunktion für Sprache

In Pink ist das artikulatorische Hirnareal abgebildet, das sowohl bei der Produktion als auch bei der Wahrnehmung der Sprache bei allen Probanden aktiv war. Grafik: Translational Neurotechnology Lab (Freiburg)

Hirnregionen, die an der Produktion von Sprache beteiligt sind, sind auch bei der Wahrnehmung von Sprache aktiv. Zu diesem Ergebnis kommt ein Team des Exzellenzclusters BrainLinks-BrainTools der Universität Freiburg – und liefert damit einen wesentlichen Beitrag zur Klärung einer jahrzehntelang kontrovers diskutierten Forschungsfrage. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlicht.
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Viren als Auslöser von Alzheimer?

Normales Gehirn (links) und durch Alzheimer geschrumpftes Gehirn. Eine mögliche Ursache für die Demenz könnten Forscher nun gefunden haben.

Herpeserreger könnten am Entstehen und Fortschreiten der Demenz beteiligt sein
Virale Übeltäter: Forscher haben Hinweise darauf gefunden, dass Herpesviren
an der Entstehung von Alzheimer beteiligt sein könnten. Sie wiesen im Gehirn
verstorbener Patienten vermehrt Herpeserreger der Typen HHV-6A und HHV-7 nach.
Die Gene dieser Viren scheinen mit menschlichen Risikogenen für Alzheimer zu interagieren, wie die Autoren im Fachmagazin "Neuron" berichten - ein Indiz für eine potenzielle Beteiligung der Erreger an der Pathogenese.
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Schlaf-Wach-Schaltzentrale im Hirn

Mit Hilfe einer Technik namens Optogenetik können die thalamischen Zellen im Gehirn mit Lichtimpulsen gesteuert werden. © Pascal Gugler für Insel Gruppe

Berner Forschende entdecken Schlaf-Wach-Schaltzentrale im Hirn
Bisher wurde vermutet, dass verschiedene Hirnregionen für das Einschlafen und Aufwachen zuständig sind. Nun haben Berner Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler entdeckt, dass eine einzelne Schaltzentrale im Gehirn den Schlaf-Wach-Rhythmus steuert.
Die Erkenntnisse sind von großer Bedeutung für die Behandlung von Schlafstörungen
und den damit verbundenen Krankheiten. Weiter


Wenn man Klänge sehen kann

Gelbe Dienstage, rote Akkorde oder ein A, das nach Basilikum schmeckt:
Menschen mit Synästhesie verknüpfen verschiedene Sinneswahrnehmungen miteinander.
Und das tritt häufiger auf als gedacht, weiß Amanda Tilot vom Max-Planck-Institut
für Psycholinguistik in Nijmegen.
Zum Podcast


VITAMIN B3 GEGEN PARKINSON?

Wirkstoff schützt Nervenzellen vor dem Absterben
Neuer Therapieansatz: Eine Form des Vitamins B3 könnte gegen die Neurodegeneration
bei Parkinson helfen. Wie erste Tests mit menschlichen Zellen zeigen, scheint der Wirkstoff
den defekten Energiestoffwechsel in betroffenen Hirnzellen wieder anzukurbeln –
und sie dadurch vor dem Absterben zu schützen. Bei erkrankten Fliegen führte die Gabe
des Vitamins dazu, dass die Tiere länger ihr Bewegungsvermögen behielten.
Weiterführende Studien sollen das Potenzial dieses Ansatzes nun genauer erforschen.
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Neugeborene Nervenzellen

Die Dendriten der neugeborenen Nervenzellen (grün) sind, ähnlich wie die Zweige einer Rose, mit vielen Dornen bewachsen. Bild: Tassilo Jungenitz

Wie neugeborene Nervenzellen aus dem Dornröschenschlaf erwachen
Auch im erwachsenen Gehirn entstehen lebenslang neue Nervenzellen.
Wie sie im Hippocampus, einer Schlüsselregion für das Lernen, aus dem Dornröschenschlaf erwachen, hat eine Forschergruppe unter Leitung der Goethe-Universität nun in der Fachzeitschrift PNAS publiziert: Durch häufige Nervensignale vergrößern sich Dornen an den Nervenzellfortsätzen und ermöglichen so Kontakte mit dem bestehenden neuronalen Netzwerk. Weiter