Gehirnforschung

Die moderne Gehirnforschung begann mit der Phrenologie, als Franz Joseph Gall Zusammenhänge zwischen Arealen des Gehirns und kognitiven Funktionen herstellte.

Entscheidungen fallen im Hippocampus

Bei Entscheidungsprozessen stehen dem Menschen oft viele Handlungsoptionen offen, wobei das Gehirn auch auf Situationen reagieren muss, mit denen es noch nie konfrontiert wurde. Bekanntlich sucht das Gehirn ständig nach Erfahrungen, die es bereits gespeichert hat und aus denen es Verhaltens- und Entscheidungsmuster auch für unbekannte Situationen abstrahieren kann. Es orientiert sich dabei an mehr oder weniger allgemeinen Mustern, was Sinn macht, weil das Gehirn dann nicht jede Alltagssituation einzeln neu lernen muss und so schneller entscheiden… Weiterlesen »Entscheidungen fallen im Hippocampus

Neue Theorie zur Gedächtnisbildung

Fritjof Helmchen versucht im Rahmen eines Forschungsprojektes eine neue Theorie der Gedächtnisbildung zu entwickeln, wobei es darum geht, wie das Gehirn Eindrücke sowie Erfahrungen speichert und das Gedächtnis bildet. Im Zentrum der neuen Theorie stehen die Wechselwirkungen zwischen Neuronen und den Stütz- bzw. Gliazellen im Hippocampus, also jener Region tief im Innern der beiden Gehirnhälften, die für die Bildung des Gedächtnisses wichtig sind. Während sich die Gedächtnisforscher:innen bisher auf die Rolle der Neuronen konzentrierten, also der Nervenzellen,… Weiterlesen »Neue Theorie zur Gedächtnisbildung

Funktionale Gehirnorganisation bei Autismus

Autismus ist eine neurologische Entwicklungsstörung, die mit atypischen sensorisch-perzeptiven Funktionen sowie sprachlichen und sozio-kognitiven Defiziten einhergeht, wobei man schon in früheren Arbeiten subtile Veränderungen in der Asymmetrie der Gehirnstruktur und eine geringere Lateralität der funktionellen Aktivierung bei Personen mit Autismus im Vergleich zu nicht-autistischen Personen berichtete, doch es war unklar, ob funktionelle Asymmetrien bei Autismus eine veränderte intrinsische systematische Organisation aufweisen. Wan et al. (2023) untersuchten die inter- und intrahemisphärische Asymmetrie der intrinsischen funktionellen Gradienten, die die… Weiterlesen »Funktionale Gehirnorganisation bei Autismus

Das Fehlen von bestimmten Proteinen im Gehirn kann zu zwanghaften stereotypen Verhaltensweisen führen

Das menschliche Verhalten wird über neuronale Schaltkreise im Gehirn gesteuert, wobei Störungen auf molekularer Ebene zu stereotypem Verhalten führen können, etwa bei neuropsychiatrischen Erkrankungen. Die kortiko-striatal-thalamo-kortikale Schleife ist besonders wichtig für die Ausprägung von motorischen Routinen und Gewohnheiten, wobei Defekte in diesem Schaltkreis in engem Zusammenhang mit zwanghaften stereotypen Verhaltensweisen stehen, die Kennzeichen neuropsychiatrischer Erkrankungen wie Autismus-Spektrum-Störungen und Zwangsstörungen sind. Vollweiter et al. (2023) haben nun am Mausmodell gezeigt, dass der Ausfall von zwei Proteinen, Intersectin1 und… Weiterlesen »Das Fehlen von bestimmten Proteinen im Gehirn kann zu zwanghaften stereotypen Verhaltensweisen führen

Wie die Form des Gehirns seine Funktionsweise beeinflusst

Seit mehr als einem Jahrhundert ging man davon aus, dass die Muster der Gehirnaktivität, die die Erfahrungen, Hoffnungen und Träume bestimmen, dadurch bestimmt werden, wie verschiedene Gehirnregionen über ein komplexes Netz von Billionen von Zellverbindungen miteinander kommunizieren. Nun hat eine Studie von Pang et al. (2023) mehr als 10 000 verschiedene Karten der menschlichen Hirnaktivität untersucht und festgestellt, dass die Gesamtform des Gehirns eines Menschen einen weitaus größeren Einfluss darauf hat, wie diese denken, fühlen und sich… Weiterlesen »Wie die Form des Gehirns seine Funktionsweise beeinflusst

Ein neues Modell des Gehirns: HIBALL

Katrin Amunts und Alan Evans vom Helmholtz International Lab haben mit BigBrain das detaillierteste digitale Modell des menschlichen Gehirns erstellt, und gehen mit HIBALL jetzt den nächsten Schritt. HIBALL steht für Helmholtz International BigBrain Analytics and Learning Laboratory, ein International Lab der Helmholtz-Gemeinschaft zwischen dem Forschungszentrum Jülich und der McGill University im kanadischen Montreal. HIBALL ist ein ultrahochauflösende Modell des menschlichen Gehirns, das vor mehr als zehn Jahren gemeinsam entwickelt wurde, und nun um Informationen zur Verknüpfung… Weiterlesen »Ein neues Modell des Gehirns: HIBALL

Einsamkeit lässt sich im Gehirn nachweisen

Einsamkeit beeinträchtigt das Wohlbefinden und geht häufig mit dem Gefühl einher, von anderen Menschen nicht verstanden zu werden. Die Frage ist, was trägt zu solchen Gefühlen bei einsamen Menschen bei? Baek et al. (2023) haben Daten funktioneller Kernspintomographie von Studienanfängern genutzt, um die relative Ausrichtung der mentalen Verarbeitung von naturalistischen Reizen zu messen und zu prüfen, ob einsame Menschen die Welt tatsächlich auf eigenwillige Weise verarbeiten. Man fand dabei Belege für eine solche Idiosynkrasie, denn die neuronalen… Weiterlesen »Einsamkeit lässt sich im Gehirn nachweisen

Wie verdeckte Aufmerksamkeit funktioniert

Verdeckte Aufmerksamkeit bedeutet, dass man etwas in seiner Umwelt genauer und schneller wahrnehmen kann, ohne dass man direkt hinschauen muss. Es geht also darum, eine Verlagerung des Aufmerksamkeitsfokus vorzunehmen, ohne dabei die Augen zu bewegen, was die Signalcodierung im visuellen Cortex vor Herausforderungen hinsichtlich der räumlichen Auflösung, der Signalweiterleitung und des Übersprechens stellt. Um nun herauszufinden, wie das Gehirn Dinge oder Orte trotzdem erfassen kann und wie die Aufmerksamkeit unabhängig von der Blickrichtung zwischen verschiedenen Orten wechseln… Weiterlesen »Wie verdeckte Aufmerksamkeit funktioniert

Die Konnektivität des Gehirns wird beim Erlernen der Muttersprache spezifisch beeinflusst

Die Konnektivität des Gehirns wird in der Kindheit durch das Lernen und die Umwelt beeinflusst, was sich auf die kognitive Verarbeitung, also das Denken, im erwachsenen Gehirn auswirkt. Das trifft nach einer neueren Studie auch auf kognitive Anforderungen wie die Entwicklung des strukturellen Netzwerks der Sprache zu. In der Studie von Wei et al. (2023) wurden die Verbindungen der weißen Hirnsubstanz des Sprach- und Sprachproduktionsnetzwerks in einer großen Kohorte von Muttersprachlern zweier sehr unterschiedlicher Sprachen verglichen: einer… Weiterlesen »Die Konnektivität des Gehirns wird beim Erlernen der Muttersprache spezifisch beeinflusst

Welche Bedeutung hat rechts-links für das menschliche Gehirn?

Die Unterscheidung zwischen der rechten und linken Gehirnhälfte ist eine bekannte Vorstellung, die oft in der Populärwissenschaft und Kultur verwendet wird. Allerdings ist die tatsächliche Funktion der beiden Gehirnhälften komplexer und nicht so einfach zu unterscheiden, denn in der Tat arbeiten die beiden Gehirnhälften ständig zusammen und kommunizieren miteinander, um komplexe kognitive und motorische Funktionen auszuführen. Einige Funktionen, wie Sprache, haben eine stärkere Ausrichtung auf eine bestimmte Gehirnhälfte, aber es gibt auch viele andere Funktionen, die eine… Weiterlesen »Welche Bedeutung hat rechts-links für das menschliche Gehirn?

Wie Körper und Gehirn bei Angst zusammenspielen

Furcht und Angst sind Gehirnzustände, die sich entwickelt haben, um Abwehrreaktionen auf Bedrohungen zu vermitteln. Die Abwehrreaktion umfasst mehrere interagierende verhaltensbezogene, autonome und endokrine Anpassungen, und obwohl die Neurowissenschaften schon länger an der Entschlüsselung von Angstzuständen und entsprechenden Behandlungsansätzen arbeitet, ist es noch immer nicht gelungen, ein einheitliches Bild zu gewinnen, das sowohl Verhaltensänderungen als auch physiologische Reaktionen und deren dynamisches Zusammenspiel während Angstzuständen beschreibt. Obwohl Bedrohungen mit verschiedenen kardialen Veränderungen in Verbindung gebracht werden, gibt es… Weiterlesen »Wie Körper und Gehirn bei Angst zusammenspielen

Gitterzellen dienen sowohl bei der Eigenbewegung als auch bei der Beobachtung anderer als Navigatoren

Die Navigation durch belebte, sich dynamisch verändernde Umgebungen erfordert die Fähigkeit, andere Menschen zu verfolgen, wobei Gitterzellen im entorhinalen Cortex eine zentrale Komponente der selbstbezogenen Navigation bilden, aber ob diese auch die Bewegungen anderer verfolgen, ist noch ungeklärt. Wagner et al. (2023) vermuteten nun, dass entorhinale gitterartige Codes einen wesentlichen Beitrag zur sozialräumlichen Navigation leisten. Sie untersuchten dafür sechzig menschliche Probanden, die sich einer funktionellen Magnetresonanztomographie unterzogen, während sie verschiedene Pfade eines Demonstrators beobachteten und nachverfolgten, der… Weiterlesen »Gitterzellen dienen sowohl bei der Eigenbewegung als auch bei der Beobachtung anderer als Navigatoren