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Grundlagenforschung

Vorhersage der taktilen Reize durch das Gehirn

    Dass man sich selbst nicht kitzeln kann, ist auf das Phänomen der taktilen Unterdrückung zurückzuführen, weil das Gehirn die Wirkung der selbst erzeugten Berührung vorhersagt und dadurch die taktile Empfindung entsprechend abschwächt. Bei Menschen mit Schizophrenie ist dieser Mechanismus oft gestört, so dass sie Probleme haben, selbst erzeugte von fremd erzeugten Bewegungen zu unterscheiden, d. h., sie können sich auch selber kitzeln. Wissenschaftler der Universität Gießen haben nun gezeigt, dass die taktile Unterdrückung sehr spezifisch für den… Weiterlesen »Vorhersage der taktilen Reize durch das Gehirn

    Infusion von jungem Liquor verbessert das Gedächtnis bei alten Mäusen

      Studien zum Plasmatransfer zwischen jungen und gealterten Mäusen haben gezeigt, dass sich viele Aspekte des Alterns bei gealterten Mäusen umkehren lassen, darunter die Wiederherstellung der neuronalen Plastizität und die Verringerung der Neuroinflammation. Da die Liquorflüssigkeit die unmittelbare Umgebung der Gehirnzellen ist und sich ihre Zusammensetzung mit zunehmendem Alter bekanntermaßen erheblich verändert, wurden in weiteren Studien Liquor-Transfers von jungen auf alte Mäuse durchgeführt. Der Liquor junger Mäuse wurde sechs Tage lang in die Ventrikel gealterter Mäuse infundiert, bevor… Weiterlesen »Infusion von jungem Liquor verbessert das Gedächtnis bei alten Mäusen

      Ein neuer Ansatz zur Behandlung von Epilepsie

        Abwesenheitsanfälle (Absence-Epilepsien) sind durch pathologische elektrographische Oszillationen in der Großhirnrinde und im Thalamus gekennzeichnet, die als Spike-and-Wave-Entladungen bezeichnet werden. Subkortikale Strukturen wie das Kleinhirn tragen möglicherweise zur Entstehung von AS bei, aber die zellulären und molekularen Grundlagen sind nach wie vor kaum bekannt. Schwitalla et al. (2022) arbeiteten mit Mäusen, denen der P/Q-Typ-Kalziumkanal in Nervenzellen des Kleinhirns fehlt und die in der Folge Absence-Epilepsie entwickeln. Man fand dabei heraus, dass die Nervenzellen in den Kleinhirnkernen eine ungewöhnliche… Weiterlesen »Ein neuer Ansatz zur Behandlung von Epilepsie

        Angstbesetzte Gedächtnisinhalte sind bei Mäusen über das ganze Gehirn verstreut

          Roy et al. (2022) haben bei Mäusen zusätzliche neuronale Ensembles bzw. Ketten von Engramm-Ensembles, die bestimmte Erinnerungen (Erinnerungsengramme) speichern, nicht nur im Hippocampus, in der Amygdala und im Cortex identifiziert, vielmehr waren die Engramme eines bestimmten Gedächtnisinhaltes über zahlreiche Hirnregionen verteilt, die funktionell miteinander verbunden waren und als einheitlicher Engrammkomplex bezeichnet werden kann. Neben Neuronen in schon bekannten Gedächtnisarealen wie dem Hippocampus, der für Angst zuständigen Amygdala und dem Cortex leuchteten auch viele weitere Hirnbereiche auf, umfassten… Weiterlesen »Angstbesetzte Gedächtnisinhalte sind bei Mäusen über das ganze Gehirn verstreut

          Warum dramatische Ereignisse länger im Gedächtnis bleiben

            Dopamin ist bekanntlich ein Schlüsselfaktor bei der Verarbeitung von Kognitionen und überhaupt der Informationsverarbeitung im Hippocampus, wobei seine die im Hippocampus durch zahlreiche spezifische Rezeptoren vermittelt wird. Manche Rezeptoren sind dabei als starke Modulatoren der synaptische Plastizität und der Informationsspeicherung im Hippocampus bekannt, während über die Rolle einiger anderer Rezeptoren bei diesen Prozessen viel weniger bekannt ist. Caragea & Manahan-Vaughan (2022) haben jüngst untersucht, inwieweit Dopaminrezeptoren zur synaptischen Plastizität und zum kumulativen räumlichen Gedächtnis beitragen, das sich… Weiterlesen »Warum dramatische Ereignisse länger im Gedächtnis bleiben

            Evolutionären Gesichtserkennung in neuronalen Netzen nachgestellt

              Das menschliche Gehirn enthält mehrere Regionen mit unterschiedlichen, oft hochspezialisierten Funktionen, vom Erkennen von Gesichtern über das Verstehen von Sprache bis hin zum Nachdenken darüber, was andere denken. Es ist jedoch weitgehend unklar, warum der Cortex überhaupt diesen hohen Grad an funktioneller Spezialisierung aufweist. Dobs et al. (2022) untersuchten nun unter Verwendung künstlicher neuronaler Netze die Hypothese, ob die funktionelle Trennung der Gesichtswahrnehmung im Gehirn eine rechnerische Optimierung für das umfassendere Problem der visuellen Erkennung von Gesichtern… Weiterlesen »Evolutionären Gesichtserkennung in neuronalen Netzen nachgestellt

              Studien mit Magnetresonanztomographie sind aufgrund kleiner Stichprobengrößen fehleranfällig

                Die Magnetresonanztomographie hat das Verständnis des menschlichen Gehirns durch die gut reproduzierbare Zuordnung von Fähigkeiten zu bestimmten Strukturen etwa in Läsionsstudien und Funktionen verändert, doch bei der Erforschung und Behandlung psychischer Erkrankungen sind ähnliche Fortschritte durch die Magnetresonanztomographie noch nicht erreicht worden. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, Assoziationen zwischen interindividuellen Unterschieden in der Hirnstruktur oder -funktion und komplexen kognitiven oder psychischen Phänotypen zu reproduzieren, etwa in hirnweiten Assoziationsstudien. Solche Studien beruhen in der Regel auf Stichprobengrößen,… Weiterlesen »Studien mit Magnetresonanztomographie sind aufgrund kleiner Stichprobengrößen fehleranfällig

                Werden Menschen bei Entscheidungen im Alter langsamer?

                  Die Reaktionsgeschwindigkeit bei einfachen Entscheidungsaufgaben nimmt bekanntlich ab dem frühen und mittleren Erwachsenenalter ab, doch sind die bloßen Reaktionszeiten keine tatsächlichen Maße für die geistige Geschwindigkeit, vielmehr stellen sie die Summe mehrerer Prozesse dar. Von Krause et al. (2022) nutzten ein Bayes’sches Diffusionsmodell, um interpretierbare kognitive Komponenten aus Rohdaten zur Reaktionszeit zu extrahieren, wobei sie dieses Modell auf Querschnittsdaten von über eine Million Teilnehmern und Teilnehmerinnen anwendeten, um Altersunterschiede bei den kognitiven Parametern zu untersuchen. Um diesen… Weiterlesen »Werden Menschen bei Entscheidungen im Alter langsamer?

                  Wie das Gehirn mathematische Operationen abbildet

                    Die Arithmetik ist bekanntlich ein Eckpfeiler der wissenschaftlichen und technologischen Hochkultur des Menschen, aber ihre neuronalen Mechanismen sind nur unzureichend verstanden. Das Rechnen mit Zahlen erfordert die vorübergehende Speicherung und Manipulation numerischer Informationen nach arithmetischen Regeln. Aus Experimenten mit Affen wusste man bereits, dass es bestimmte Areale für arithmetische Operationen gibt. Kutter et al. (2022) untersuchten nun bei Epilepsiepatienten und -patientinnen mit implantierten Elektroden jene Hirnmechanismen, die an einfachen arithmetischen Operationen beteiligt sind, indem sie die Aktivität… Weiterlesen »Wie das Gehirn mathematische Operationen abbildet

                    Intelligenz ist im gesamten Gehirn verteilt

                      Intelligenz beschreibt das allgemeine kognitive Fähigkeitsniveau eines Menschen und sie ist eines der grundlegendsten Konzepte der psychologischen Wissenschaft und entscheidend für die wirksame Anpassung des Verhaltens an unterschiedliche Umweltanforderungen. Es hat sich gezeigt, dass wechselnde externe Aufgabenstellungen eine Rekonfiguration funktioneller Gehirnnetzwerke bewirken. Ob die neuronale Rekonfiguration zwischen verschiedenen Aufgaben mit Intelligenz zusammenhängt, wurde jedoch noch nicht untersucht. Faskowitz et al. (2022) haben daher Daten der funktionellen Magnetresonanztomographie von mehr als achthundert Probanden verwendet, um zu zeigen, dass… Weiterlesen »Intelligenz ist im gesamten Gehirn verteilt