Gehirnforschung

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

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

Hat das menschliche Gehirn ein Mikrobiom?

In einem Übersichtsartikel vom Link (2021) wurde die Frage gestellt, ob es ein „Hirn-Mikrobiom“ gibt – also eine residente mikrobielle Population im gesunden menschlichen Gehirn. Zwar wurden in mehreren Studien mikrobielle DNA oder Proteine in menschlichem Hirngewebe (gesund und krankhaft verändert) gefunden, jedoch ist unklar, ob diese Funde auf Verunreinigung, transiente Besiedlung oder echte mikrobielle Präsenz zurückzuführen sind. Man vermutet allerdings, dass insbesondere bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer ein Zusammenhang mit Mikroorganismen besteht. Für den endgültigen Nachweis… Weiterlesen »Hat das menschliche Gehirn ein Mikrobiom?

Die Mikrobiom-Darm-Gehirn-Achse als Ziel bei der Behandlung von Depressionen

Depressive Störungen sind weltweit die Hauptursache für Behinderungen und die Behandlungsmöglichkeiten sind unzureichend. Derzeit werden jedoch neue therapeutische Ansätze diskutiert, von Augmentationsstrategien bis hin zu neuartigen Behandlungen, die auf das Immunsystem oder die Mikrobiom-Darm-Hirn-Achse abzielen. Daher untersuchten Schmidtner et al. (2019) die potenziellen positiven Auswirkungen von Minocyclin, einem Tetrazyklin-Antibiotikum mit pleiotroper, immunmodulatorischer Wirkung, allein oder als Augmentation von Escitalopram auf das Verhalten, die präfrontale Mikroglia-Dichte und das Darmmikrobiom bei Ratten, die selektiv auf hohes angstähnliches Verhalten gezüchtet… Weiterlesen »Die Mikrobiom-Darm-Gehirn-Achse als Ziel bei der Behandlung von Depressionen

Wie das Gehirn Informationen priorisiert

Die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, Informationen gezielt zu speichern und effizient abzurufen, zählt zu den faszinierendsten Aspekten der kognitiven Neurowissenschaften. Eine aktuelle Studie von Li et al. (2025) untersuchten, wie das menschliche Gehirn mit der Begrenztheit seines Arbeitsgedächtnisses umgeht, indem es Ressourcen selektiv zuweist und dadurch wichtige Informationen präziser speichert als weniger relevante. Mithilfe funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) konnte man zeigen, wie das Gehirn die Position von Punkten verarbeitet, die sich Versuchspersonen auf einem Bildschirm merken sollten. Zwar… Weiterlesen »Wie das Gehirn Informationen priorisiert

Neue Einblicke in die Architektur des Lernens

Lernen ist ein hochkomplexer Prozess, der weit über das einfache Einprägen von Informationen hinausgeht, denn er basiert auf der Fähigkeit des Gehirns, bestehende Verbindungen zwischen Nervenzellen, also die Synapsen, zu verändern, zu verstärken oder gänzlich neu zu bilden. Dieser Vorgang, als synaptische Plastizität bezeichnet, ist die Grundlage jeder Form von Erfahrungslernen, doch die konkrete Art und Weise, wie das Gehirn entscheidet, welche dieser Verbindungen angepasst werden, war bislang jedoch nur unzureichend verstanden. Traditionell geht man davon aus,… Weiterlesen »Neue Einblicke in die Architektur des Lernens

Wie das Gehirn störende Reize ausblendet

Das menschliche Gehirn besitzt die bemerkenswerte Fähigkeit, durch wiederholte Erfahrungen zu lernen, störende und ablenkende Reize in der visuellen Wahrnehmung zunehmend auszublenden. Mittels Elektroenzephalografie (EEG) untersuchten Duncan et al. (2025) die Veränderungen in den frühen visuellen Verarbeitungsprozessen des Gehirns, die durch wiederholte Konfrontation mit ablenkenden Reizen entstehen. Die Studie verdeutlichte, dass ein ablenkender Faktor tendenziell leichter ignoriert wird, nachdem er wiederholt aufgetreten ist. Diese erlernte Unterdrückung stellt eine essenzielle Komponente des menschlichen visuellen Systems dar, welches ansonsten… Weiterlesen »Wie das Gehirn störende Reize ausblendet

Dreidimensionales Modell eines Mausgehirns

Wissenschaftler des MICrONS-Projekts (Machine Intelligence from Cortical Networks) haben das bislang detailreichste dreidimensionale Modell eines Säugetiergehirns erstellt. Grundlage war ein winziges Gewebeareal aus der primären Sehrinde (visueller Cortex) einer Maus, das lediglich der Größe eines Sandkorns entspricht – einem Kubikmillimeter. Trotz der geringen Größe enthält dieses Gewebestück etwa 200.000 Zellen, davon ca. 84.000 Neuronen, sowie mehr als 523 Millionen synaptische Verbindungen, die sich über rund 5,4 Kilometer verzweigen. Das Besondere an dieser Arbeit ist die Kombination von… Weiterlesen »Dreidimensionales Modell eines Mausgehirns

Die Amygdala zwischen Risiko und Belohnung

Eine Studie von Grabenhorst & Báez-Mendoza (2025) lieferte neue Erkenntnisse darüber, wie das Gehirn, insbesondere die Amygdala, Informationen über Belohnungen verarbeitet. Dabei fokussierte sich die Studie auf die Dynamik, mit der einzelne Neuronen in der Amygdala die Wahrscheinlichkeit und Größe von Belohnungen sowie das Risiko, das mit diesen verbunden ist, codieren und in Entscheidungen integrieren. Die Studie wurde an Rhesusaffen durchgeführt, die in einer kontrollierten Umgebung trainiert wurden, um zwischen sicheren und riskanten Belohnungsoptionen zu wählen. Während… Weiterlesen »Die Amygdala zwischen Risiko und Belohnung

Lachgas bei schweren Depressionen

Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O), ursprünglich als Anästhetikum eingesetzt, hat sich in den letzten Jahren als vielversprechende Behandlung bei schweren Depressionen etabliert. Besonders in Fällen, bei denen herkömmliche Antidepressiva nicht die gewünschte Wirkung zeigen, rückt Lachgas zunehmend in den Fokus der Forschung. Cichon et al. (2025) haben kürzlich den molekularen Mechanismus dieses Gases im Mausmodell aufgeklärt, da sie entdeckten, dass Lachgas eine spezifische Gruppe von Gehirnzellen aktiviert, die bislang nicht mit der Wirkung des Gases in Verbindung gebracht wurde,… Weiterlesen »Lachgas bei schweren Depressionen