Gehirnforschung

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

Ein zweites dopaminerg gesteuertes Lernsystem im Gehirn

In einer Studie haben Neto et al. (2023) am Mausmodell ein dopaminabhängiges Lernsystem (Action Prediction Error) im Gehirn identifiziert, das tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis von Gewohnheitsbildung, Zwangsverhalten und Sucht haben könnte. In Verhaltensexperimenten mit Mäusen kombinierten die Wissenschaftler neuronale Bildgebung mit gezielter Inaktivierung bestimmter Hirnregionen. Die Mäuse lernten dabei, auf bestimmte Töne durch Bewegungen zu reagieren. Wurde das hintere Striatum deaktiviert, waren die Tiere nicht mehr in der Lage, die gelernte Handlung in der späten Lernphase… Weiterlesen »Ein zweites dopaminerg gesteuertes Lernsystem im Gehirn

Neue Einsichten in neuronale Zeitstrukturen und deren Bedeutung für Entscheidungsprozesse

Im menschlichen Gehirn nimmt die ventrale tegmentale Area (VTA) eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung von Belohnungen und der Steuerung von Motivation ein. Diese kleine, aber bedeutsame Hirnregion ist bekannt dafür, bei Erwartung angenehmer Ereignisse Dopamin auszuschütten, was das Belohnungserleben moduliert. Traditionell wurde angenommen, dass die VTA hauptsächlich dafür zuständig ist, das Eintreffen von Belohnungen zu signalisieren. Neuere Forschungsergebnisse aus internationalen Kooperationen zwischen Genf, Harvard und McGill erweitern jedoch dieses Verständnis erheblich. Sie belegen, dass die VTA nicht… Weiterlesen »Neue Einsichten in neuronale Zeitstrukturen und deren Bedeutung für Entscheidungsprozesse

Wie sich das Gehirn an die richtige Reihenfolge erinnert

Was passiert in unserem Gehirn, wenn wir uns an etwas erinnern – zum Beispiel daran, in welcher Reihenfolge uns Bilder gezeigt wurden? Lange Zeit ging man in der Hirnforschung davon aus, dass die Nervenzellen diese Reihenfolge einfach „nachspielen“: Wenn man vier Bilder nacheinander sieht, sollten die Neuronen auch nacheinander feuern – quasi wie eine kleine Parade der Erinnerung. Doch genau das hat ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Bonn und Tübingen jetzt infrage gestellt. Man nutzte… Weiterlesen »Wie sich das Gehirn an die richtige Reihenfolge erinnert

Wie das Gehirn neuronale Verluste kompensiert

Das menschliche Gehirn ist trotz seiner eingeschränkten Fähigkeit zur Regeneration in der Lage, Funktionsverluste, wie sie durch altersbedingtes Absterben von Nervenzellen oder neurodegenerative Erkrankungen verursacht werden, überraschend gut zu kompensieren. Besonders im Cortex, dem für höhere Denkfunktionen und Wahrnehmung zuständigen Teil der Großhirnrinde, ist die Bildung neuer Nervenzellen stark eingeschränkt. Dennoch bleibt die Funktion dieser Hirnregionen oft lange erhalten, selbst wenn bereits eine Vielzahl von Neuronen verloren gegangen ist. Eine aktuelle Studie von Noda et al. (2025)… Weiterlesen »Wie das Gehirn neuronale Verluste kompensiert

Die neuronalen Grundlagen der sinnesübergreifenden Generalisierung

Die Fähigkeit, Informationen über verschiedene Sinnesmodalitäten hinweg zu übertragen, ist eine fundamentale Eigenschaft intelligenter Lebewesen, wobei es diese sinnübergreifende Generalisierung Tieren und vermutlich auch dem Menschen ermöglicht ,auf bereits erworbenes Wissen zurückzugreifen, selbst wenn sich die Art der Sinneswahrnehmung ändert. Eine aktuelle Studie von Guyoton et al. (2025) hat die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen am Mausmodell untersucht. Im Zentrum der Untersuchungstand daher die Frage, wie das Gehirn Informationen, die ursprünglich über den Tastsinn aufgenommen wurden, später über… Weiterlesen »Die neuronalen Grundlagen der sinnesübergreifenden Generalisierung

Die Dynamik der Erinnerung

Eines der zentralen Rätsel der Neurowissenschaft ist die Frage, wie das Gehirn Erinnerungen speichert, verallgemeinert und aktualisiert. Lange Zeit war der Begriff des „Engramms“ eine eher theoretische Vorstellung, doch heute jedoch hat sich das Verständnis von Gedächtnisspuren dank moderner neurowissenschaftlicher Methoden zu einer greifbaren biologischen Realität gewandelt. Neue Studien und technologische Durchbrüche erlauben es, die neuronalen Grundlagen des Gedächtnisses auf molekularer, zellulärer und systemischer Ebene zu untersuchen. Teng, Chen und Chen (2025) haben nun die dynamische Entwicklung… Weiterlesen »Die Dynamik der Erinnerung

Wie das Gehirn vergangene Erlebnisse festigt und sich auf neue vorbereitet

Die Rolle des Schlafs im Kontext der Gedächtnisbildung wird seit Jahren intensiv untersucht, doch aktuelle Forschungsergebnisse erweitern das Verständnis dieses komplexen Prozesses erheblich, denn während lange bekannt ist, dass das Gehirn im Schlaf Erinnerungen verarbeitet und festigt, zeigte eine Studie von Ghandour et al. (2025), dass der Schlaf auch aktiv zur Vorbereitung auf das Abspeichern zukünftiger Erinnerungen beiträgt. Im Mittelpunkt der Studie standen Engrammzellen – spezialisierte Neuronen, die als biologische Speicherorte für Erinnerungen fungieren. Diese Zellen bilden… Weiterlesen »Wie das Gehirn vergangene Erlebnisse festigt und sich auf neue vorbereitet

Astrozyten als Schlüsselakteure der neuronalen Kommunikation

Lange Zeit galten Astrozyten als die stillen Helfer des zentralen Nervensystems, zuständig für Stoffwechselprozesse, das Aufrechterhalten des extrazellulären Milieus und das Entfernen neuronaler Abfallstoffe. Doch ein Paradigmenwechsel in der neurowissenschaftlichen Forschung bringt diese glialen Zellen zunehmend in das Zentrum der Aufmerksamkeit. Jüngste Studien vonGuttenplan et al. (2025). belegen, dass Astrozyten nicht nur strukturelle und metabolische Unterstützung leisten, sondern aktiv in die synaptische Signalverarbeitung eingreifen und damit Verhalten und Gehirnaktivität entscheidend beeinflussen. Neuere Untersuchungen unter anderem an Fruchtfliegen,… Weiterlesen »Astrozyten als Schlüsselakteure der neuronalen Kommunikation

Die evolutionären Wurzeln der Sprache

Lange Zeit galt die Fähigkeit zur Sprache als ein exklusiv menschliches Merkmal, das sich evolutionär nur beim Homo sapiens entwickelt habe, da bestimmte neuronale Verbindungen, insbesondere das Fasciculus arcuatus, ausschließlich im menschlichen Gehirn vorkommen. Dieses Nervenfaserbündel verbindet wichtige Sprachzentren im Frontal- und Temporallappen und wird als grundlegende Infrastruktur für die Verarbeitung und Produktion komplexer Sprache betrachtet. Neuere Forschungsergebnisse widerlegen jedoch diese Annahme und deuten auf eine viel tiefere evolutionäre Verwurzelung der sprachrelevanten Hirnarchitektur hin. In einer Studie… Weiterlesen »Die evolutionären Wurzeln der Sprache

Wie „Eureka-Momente“ das Gehirn und Lernen nachhaltig beeinflussen

Neue Erkenntnisse aus der kognitiven Neurowissenschaft liefern Belege dafür, dass plötzliche Einsichten – sogenannte „Eureka-Momente“ – nicht nur subjektiv befriedigend sind, sondern auch das Gehirn auf tiefgreifende Weise umstrukturieren und die Speicherung von Informationen nachhaltig verbessern. Eine Studie von Becker et al. (2024) zeigte, dass diese Momente der Erkenntnis signifikante Veränderungen in der neuronalen Aktivität hervorrufen und Lernprozesse effizienter gestalten können. Zentrale Rolle spielt dabei der Hippocampus – eine Hirnstruktur, die für Gedächtnisbildung und Lernprozesse essenziell ist.… Weiterlesen »Wie „Eureka-Momente“ das Gehirn und Lernen nachhaltig beeinflussen

Die frühe Entwicklung mentaler Karten im Gehirn

Die kognitive Fähigkeit, sich in großen Umgebungen zu orientieren, basiert auf einer „mentalen Karte“, einem internen Abbild der Umwelt, in dem markante Orientierungspunkte gespeichert sind. In dieser Karte spielen verschiedene Hirnregionen eine entscheidende Rolle: Die Rasterzellen bilden ein neuronales Koordinatensystem, die Ortszellen im Hippocampus kodieren bestimmte Orte, und der RSC speichert Informationen zu Landmarken wie Bergen, Kirchen oder Seen. Diese kartographische Kodierung erlaubt es Menschen, Distanzen zu überblicken und zielführende Routen zu planen. Lange galt die Annahme,… Weiterlesen »Die frühe Entwicklung mentaler Karten im Gehirn

Bewusstseinstheorien auf dem Prüfstand

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Was ist Bewusstsein? Diese uralte Frage steht im Zentrum intensiver wissenschaftlicher Bemühungen, bei denen sich Neurowissenschaft, Philosophie und Kognitionsforschung treffen. Besonders relevant ist dabei die Frage, wie subjektive Erfahrungen – wie der Geschmack von Kaffee oder das Erleben von Schmerz – aus bloßer neuronaler Aktivität entstehen. In einem bemerkenswerten Schritt zur Beantwortung dieser Frage haben sich internationale Wissenschaftler:innen unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für empirische Ästhetik (MPIEA) zusammengefunden, um die beiden derzeit prominentesten Theorien des Bewusstseins –… Weiterlesen »Bewusstseinstheorien auf dem Prüfstand