Die neusten Beiträge
Wie das Gehirn den Verlust von Nervenzellen kompensiert
Forschende des Instituts für Physiologie der Universitätsmedizin Mainz haben entschlüsselt, wie das Gehirn in der Lage ist, seine Funktion bei einem Verlust von Nervenzellen weitestgehend aufrechtzuerhalten. Bei Untersuchungen im Tiermodell fand das Team heraus, dass sich neuronale Netzwerke in der Großhirnrinde innerhalb eines kurzen Zeitraums reorganisieren, indem andere Nervenzellen die Aufgaben der verlorenen Neuronen übernehmen.
Neues Modell ermöglicht detaillierte Einblicke in die Informationsverarbeitung im Gehirn
Forschende haben ein Computermodellierungssystem entwickelt, das den gesamten Zyklus – von der Bildung bis zum Recycling – sogenannter Vesikel darstellt. Vesikel sind kleine Bläschen, die Botenstoffe transportieren, die für die Kommunikation zwischen den Nervenzellen essentiell sind. Fehlfunktionen in diesem Zyklus können zur Entstehung neurologischer Erkrankungen führen.
Entschlüsselung des Gehirns: Das größte Netzwerkdiagramm jemals liegt vor
1979 erklärte Francis Crick, es sei „unmöglich, ein exaktes Netzwerkdiagramm der Neuronen eines einzigen Kubikmillimeters des Gehirns zu erstellen.“ Doch genau das ist dem MICrONS Projekt gelungen: 1,6 Petabyte Daten können über den frei verfügbaren MICrONS Explorer abgerufen werden. Sie stellen die neuronale Vernetzung eines Säugetier-Gehirnteils dar, der in etwa so groß ist wie ein Sandkorn.
Wie thalamische Kerne die bewusste Wahrnehmung modulieren
Als „Tor zum Bewusstsein“ filtert der Thalamus, welche der vielen Informationen, die unsere Sinnesorgane zu jedem Zeitpunkt verarbeiten, bewusst wahrgenommen werden. Erst nach diesem Filterprozess werden die Signale an höhere Hirnregionen weitergeleitet. Diese Wege der Reizweiterleitung sind jetzt von einem chinesischen Forschungsteam näher untersucht worden. Die Studie begleitete fünf Patienten mit chronischen Kopfschmerzen, die durch tiefe Hirnstimulation behandelt wurden.
Was unterscheidet das Gehirn von Frau und Mann? Im Fokus stehen Gliazellen
Die Alzheimer-Erkrankung betrifft überwiegend Frauen, unter Parkinson leiden mehr Männer. Die Ursache dafür liegt vermutlich in Unterschieden im Gehirn, die sich früh in der embryonalen Entwicklung herausbilden. Bisher hat sich die Forschung auf Neuronen konzentriert. Doch auch ein weiterer Zelltyp, die Gliazellen, könnten Krankheiten geschlechtsspezifisch beeinflussen. Sie stehen daher im Fokus eines DFG-Schwerpunktprogramms, das von Epigenetik-Professorin Julia Schulze-Hentrich an der Universität des Saarlandes koordiniert wird.
Wie der Hippocampus Orientierung und räumliches Lernen steuert
Forschende aus Magdeburg und Erlangen untersuchen gemeinsam, wie unser Gehirn lernt, sich in Räumen zu orientieren und Erinnerungen speichert. Am Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) analysieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie Neuronen im Hippocampus unser räumliches Lernen steuern. Dafür nehmen sie im Zeitraffer auf, was im Gehirn von Mäusen geschieht, während sie verschiedene Orientierungsaufgaben lösen. So gewinnen sie umfangreiche Daten, die im zweiten Schritt von Kooperationspartnern an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) mit einem eigens entwickelten KI-Tool ausgewertet werden.
Wie das Gehirn die unmittelbare Zukunft vorhersehen kann
Das Gehirn kann als ein erstaunliches Werkzeug betrachtet werden, das ständig dabei ist, die Zukunft vorherzusehen. Aber wie macht es das? Ein Team von Neurowissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für empirische Ästhetik (MPIEA), des Ernst Strüngmann Instituts für Neurowissenschaften (ESI), beide Frankfurt am Main, und der Goethe-Universität Frankfurt konnte erstmals zeigen, wie spezifische Hirnrhythmen den Zeitpunkt zukünftiger Ereignisse vorhersagen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht.
Niedrige Vitamin B12-Spiegel sind mit langsamerer Informationsverarbeitung assoziiert – auch, wenn die Werte noch im Normbereich liegen
Ein Vitamin B12-Mangel kann schwerwiegende gesundheitliche Folgen nach sich ziehen und ist deshalb grundsätzlich vorzubeugen. In einer neuen Studie, die im Fachjournal Annals of Neurology publiziert wurde, zeigt sich allerdings, dass die empfohlene Untergrenze möglicherweise zu niedrig angesetzt ist. Die Ergebnisse der Studie finden einen signifikanten Zusammenhang zwischen niedrigem (aber im Normbereich liegenden) B12-Spiegel und verlangsamter Informationsverarbeitung sowie Läsionen in der weißen Substanz.
Computergestütztes Werkzeug MARBLE analysiert Hirnaktivitäten
Verwenden zwei Gehirne bei der Lösung ähnlicher Aufgaben gleiche oder unterschiedliche Denkstrategien? Das computergestützte Werkzeug MARBLE liefert die Antwort, indem es gemeinsame Strukturen im Denken erkennen kann, ohne die einzigartige Sprache des einzelnen Gehirns zu ignorieren. Dazu zerlegt MARBLE die Signale der Gehirnzellen in charakteristische Aktivitätsmuster und analysiert ihre Bewegung in Raum und Zeit.
Fluorid könnte einen negativen Effekt auf die kindliche Gehirnentwicklung haben
Hinweise aus Studien häufen sich, dass Fluorid einen negativen Effekt auf die Gehirnentwicklung und den IQ haben könnte. Fluorid wird hauptsächlich aus Wasser, Nahrung und Getränken auf Wasserbasis aufgenommen. Kyla W. Taylor et al. untersuchten daher in einer systematischen Übersichtsarbeit und Metaanalyse, ob die Fluoridexposition mit IQ-Werten von Kindern assoziiert ist.
