Gehirnforschung

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

Die neuronale Netzwerke der Theory of Mind

Edmonds et al. (2024) haben in einer umfangreichen Studie mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) untersucht, welche Hirnaktivität beim menschlichen Perspektivwechsel und der sogenannten „Theory of Mind“ auftritt. Die Ergebnisse zeigen, dass beim Nachdenken über die Gedanken anderer mehrere Hirnregionen des „sozialen kognitiven Netzwerks“ sowie die Amygdala aktiv werden. Interessant ist, dass diese evolutionär unterschiedlich alten Hirnareale in ständiger Kommunikation miteinander stehen, wobei die Amygdala als Teil des „Reptiliengehirns“ dem sozialen Netzwerk wichtige emotionale Informationen zukommen lässt. Diese Erkenntnisse… Weiterlesen »Die neuronale Netzwerke der Theory of Mind

Ursachen von Gang-Freezing bei Parkinson

Klocke et al. (2024) haben in einer Studie bedeutende Fortschritte im Verständnis des Gang-Freezings bei Parkinson-Patienten erzielt. Gang-Freezing ist ein sehr häufiges und problematisches Symptom der Parkinson-Erkrankung, bei dem die Betroffenen plötzlich „einfrieren“ und nicht mehr in der Lage sind, weiterzugehen. Mithilfe einer neuen Generation hochauflösender Hirnstimulationselektroden konnten die Wissenschaftler erstmals die Aktivität einzelner Nervenzellen im Gehirn während des Auftretens von Gang-Freezing in Echtzeit präzise messen und analysieren. Die Studie zeigt, dass spezifische Fehlaktivierungen des Nucleus subthalamicus,… Weiterlesen »Ursachen von Gang-Freezing bei Parkinson

Die Rolle inhibitorischer Neurone im Gehirn

Die neuronalen Netzwerke in unserem Gehirn befinden sich in einem fein abgestimmten Gleichgewicht. Dieses wird durch die Wechselwirkung von anregenden und hemmenden Nervenimpulsen aufrechterhalten, welche gemeinsam stabil regulierte Netze bilden. Diese Netze dienen der Speicherung von Information und der Kontrolle von Emotionen und Körperfunktionen. Eine Störung dieser fein abgestimmten Balance kann zu schwerwiegenden Erkrankungen wie Epilepsie oder Autismus führen. Obgleich die genaue Rolle der hemmenden oder auch inhibitorischen Neuronen in neuronalen Netzwerken sowie die Ursachen für deren… Weiterlesen »Die Rolle inhibitorischer Neurone im Gehirn

Das Gehirn als Vorhersagemaschine

Das menschliche Gehirn ist ein erstaunliches Organ, das weit mehr leistet, als nur Informationen zu verarbeiten. Es baut ständig ein aktives Modell der Umwelt auf, das es kontinuierlich an die Realität anpasst. Dieser dynamische Prozess des „Verstehens“ und Lernens involviert verschiedene Hirnregionen, die zusammenarbeiten, um unsere Wahrnehmung und unser Verhalten an die jeweilige Situation anzupassen. In einer Studie von Greco et al. (2024), bei der Magnetenzephalographie (MEG) verwendet wurde, hörten die Teilnehmer eine Reihe von Tönen mit… Weiterlesen »Das Gehirn als Vorhersagemaschine

Neue Funktion von Ortszellen, Gitterzellen, Kompasszellen, Geschwindigkeitszellen und Grenzzellen entdeckt

Die neurowissenschaftliche Forschung hat ein faszinierendes System im menschlichen Gehirn entdeckt, das ursprünglich für die räumliche Orientierung entwickelt wurde, aber weitaus vielfältigere Funktionen erfüllt. In der Hippocampusformation existiert ein komplexes Zusammenspiel verschiedener spezialisierter Nervenzellen, die gemeinsam unser Navigationssystem bilden. Dieses System umfasst Ortszellen, die spezifische Positionen im Raum codieren, Gitterzellen, die ein hexagonales Muster zur Strukturierung der Umgebung erzeugen, sowie weitere spezialisierte Zelltypen wie Kompass-, Geschwindigkeits- und Grenzzellen. Besonders bemerkenswert ist die Erkenntnis, dass dieses ursprüngliche Navigationssystem… Weiterlesen »Neue Funktion von Ortszellen, Gitterzellen, Kompasszellen, Geschwindigkeitszellen und Grenzzellen entdeckt

Religiöser Fundamentalismus

Im Rahmen einer Studie von Ferguson et al. (2024) wurde die Hypothese untersucht, ob die Gehirne religiöser Fundamentalisten besondere biologische Merkmale aufweisen. Die Studie basiert auf früheren Erkenntnissen, welche darauf hinweisen, dass Spiritualität und Religion in einem alten Gehirnareal verwurzelt sind. Im Rahmen der Studie wurden die Gehirnstrukturen von 190 Menschen mit unterschiedlichen Hirnschäden analysiert. Zur Untersuchung der Verbindung zwischen Hirnstrukturen und religiösem Fundamentalismus wurde eine Kombination aus Läsionsnetzwerk-Mapping und psychologischen Verfahren angewandt. Die Resultate legen nahe,… Weiterlesen »Religiöser Fundamentalismus

Die neuronalen Muster von Vorstellungen und realer Wahrnehmung sind einander sehr ähnlich

Das menschliche Gehirn arbeitet auf Hochtouren, wenn man sich etwas vorstellt, und zwar genau wie beim echten Sehen, d. h., bei der visuellen Vorstellungskraft wird in Abwesenheit von Sinneseindrücken dabei eine Wahrnehmungsrepräsentation aktiviert, was manchmal als Sehen mit dem geistigen Auge beschrieben wird. Eine Reihe physiologischer Studien deutet darauf hin, dass das Gehirn mehr oder weniger dieselben neuronalen Ressourcen für die visuelle Wahrnehmung sensorischer Informationen und die visuelle Vorstellungskraft nutzt. Die Intensität der visuellen Vorstellungskraft wurde bisher… Weiterlesen »Die neuronalen Muster von Vorstellungen und realer Wahrnehmung sind einander sehr ähnlich

Das menschliche Gehirn und die Ziffer Null

Das Verarbeiten der Zahl Null ist für das menschliche Gehirn bekanntlich eine alles andere als triviale Leistung, denn eine leere Menge, ein Nichts, muss dabei als Teil der mentalen Zahlenreihe erkannt und korrekt eingeordnet werden. Anders als andere Zahlen wie Eins, Zwei oder Drei, die zählbare Quantitäten repräsentieren, bedeutet Null die Abwesenheit von etwas Zählbarem und gleichzeitig trotzdem einen numerischen Wert. Schon die Vorfahren beherrschten das Zählen und schufen sich Zahlensysteme, um Mengen anzugeben, wobei sich im… Weiterlesen »Das menschliche Gehirn und die Ziffer Null

Zusammenhang zwischen Gehirnstruktur und Konservatismus

In einer kleinen Studie, die vor einigen Jahren durchgeführt worden war, konnte festgestellt werden, dass bei Menschen, die konservative Parteien wählen, ein Bereich im Gehirn größer war als bei anderen. Dabei handelt es sich um den Bereich, der für Emotionen wie Angst, Wut und Bedrohung zuständig ist (Amygdala). In einer aktuellen Studie von Petropoulos Petalas et al. (2024) wurde die Hypothese einer positiven Korrelation zwischen Konservatismus und dem Volumen der Amygdala sowie einer negativen Korrelation mit dem… Weiterlesen »Zusammenhang zwischen Gehirnstruktur und Konservatismus

Evolutionär junge Hirnregionen altern besonders früh

Das Altern ist mit einem fortschreitenden Verlust an grauer Substanz im Gehirn assoziiert. Diese räumlich spezifische, morphologische Veränderung über die Lebensspanne des Menschen findet sich auch bei Schimpansen. Der Vergleich zwischen diesen Menschenaffenarten bietet eine einzigartige evolutionäre Perspektive auf die menschliche Gehirnalterung. Vickery et al. (2024) analysierten die Korrelation zwischen der Atrophie der grauen Substanz und dem Alter sowie der jüngsten zerebralen Expansion in der Phylogenie von Schimpansen und Menschen. Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin,… Weiterlesen »Evolutionär junge Hirnregionen altern besonders früh

Locus coeruleus

Der Zustand der Aufmerksamkeit des Menschen wird durch eine kleine Gruppe von Neuronen determiniert. In einer Studie von Grimm et al. (2014) konnte eine Region im Gehirn identifiziert werden, welche die Steuerung der Aufmerksamkeit übernimmt. Dabei wurde unterschieden zwischen der Fokussierung auf eine einzelne Aufgabe und der Ausrichtung auf die gesamte Umgebung. Die Ergebnisse von Studien, welche die Optogenetik, Photometrie, Elektrophysiologie und funktionelle Magnetresonanztomographie bei Mäusen zum Gegenstand hatten, legen nahe, dass tonische und burstartige Muster der… Weiterlesen »Locus coeruleus

Gehirnforschung auf Basis künstliche Intelligenz

Die Erforschung des menschlichen Gehirns mithilfe künstlicher Intelligenz stellt einen vielversprechenden Ansatz in der Neurowissenschaft dar. Seit Jahrzehnten maßen Neurowissenschaftler im Labor die Aktivität von Neuronen in lebenden Tieren, um die zugrundeliegenden Mechanismen zu ergründen, durch welche das Gehirn spezifisches Verhalten ermöglicht. Bisher war es lediglich möglich, die Konnektivität jedes Neurons in einem neuronalen Schaltkreis zu messen, wobei andere biologische Details, einschließlich der dynamischen Eigenschaften jedes Neurons, unberücksichtigt blieben. Es besteht weiterhin Unklarheit darüber, inwiefern Messungen der… Weiterlesen »Gehirnforschung auf Basis künstliche Intelligenz