Grundlagenforschung

Kurzfristiges Erwachen kann ein natürlicher Teil der Schlafphasen sein

Der Schlaf weist eine komplexe Mikroarchitektur auf, die Mikro-Arousals, Schlafspindeln und Übergänge zwischen Schlafstadien umfasst. Fragmentierter Schlaf beeinträchtigt die Gedächtniskonsolidierung, während spindelstarker und deltareicher Non-REM-Schlaf und REM-Schlaf diese fördern. Die Beziehung zwischen Mikroarousals und gedächtnisfördernden Aspekten des Schlafs ist jedoch noch unklar. In einer Studie untersuchten nun Kjaerby et al. (2022) mit Hilfe der Faserphotometrie bei Mäusen, wie die Freisetzung des Erregungsmediators Noradrenalin die Mikroarchitektur des Schlafs beeinflusst. Sie konnten zeigen, dass Mikroerregungen während des Non-REM-Schlafs in… Weiterlesen »Kurzfristiges Erwachen kann ein natürlicher Teil der Schlafphasen sein

Der Unterschied zwischen Schlaf und Wachsein wird durch Rückkopplungssignale im Gehirn bestimmt

Während des Schlafs lösen sensorische Reize nur selten eine Verhaltensreaktion oder eine bewusste Wahrnehmung aus. Es ist jedoch noch unklar, ob der Schlaf bestimmte Aspekte der sensorischen Verarbeitung hemmt, wie z. B. die Feedforward- oder Feedback-Signalgebung. Hayat et al- (2022) haben Patienten mit Epilepsie im Wachzustand und im Schlaf auditive Reize (z. B. Klickgeräusche, Worte, Musik) dargeboten und dabei neuronale Spikes, lokale Mikrokabel-Feldpotentiale, intrakranielle Elektroenzephalogramme und Polysomnographie aufgezeichnet. Auditive Stimuli induzierten robuste und selektive Spiking- und Hoch-Gamma-Reaktionen… Weiterlesen »Der Unterschied zwischen Schlaf und Wachsein wird durch Rückkopplungssignale im Gehirn bestimmt

Der Körpergeruch spielt auch bei Freundschaften eine Rolle

Nichtmenschliche Landsäugetiere riechen an sich selbst und aneinander, um zu entscheiden, wer Freund oder Feind ist, und auch der Mensch riecht an sich selbst und an anderen. Duftstoffe dienen als Erkennungs- und Sexuallockstoff und können bewusst oder unbewusst Verhaltensweisen anderer Individuen beeinflussen. Der Geruchssinn stellt daher einen der wichtigsten Sinne im alltäglichen Leben und Erleben dar, unter anderem bei der Entdeckung von Gefahren oder bei sozialen Interaktionen mit anderen. Da Menschen Freunde suchen, die ihnen ähnlich sind,… Weiterlesen »Der Körpergeruch spielt auch bei Freundschaften eine Rolle

Zentrum für die Kategorisierung der Vertrautheit von Wörtern im Gehirn entdeckt

Die visuelle Worterkennung ist ein entscheidender Prozess beim Lesen und stützt sich auf die linken ventralen okzipito-temporalen Regionen des menschlichen Gehirns, wobei die spezifische Funktion dieser Regionen bei der visuellen Worterkennung bisher noch nicht völlig klar war. Gagl et al. (2022) haben nun herausgefunden, dass diese okzipito-temporalen Gehirnsysteme für die lexikalische Kategorisierung entscheidend sind, d. h., für den Prozess der Bestimmung, ob eine orthografische Wahrnehmung ein bekanntes Wort betrifft oder nicht, so dass die weitere lexikalische und… Weiterlesen »Zentrum für die Kategorisierung der Vertrautheit von Wörtern im Gehirn entdeckt

Alzheimer zumindest bei Mäusen nicht übertragbar

Befunde über frühe zerebrale Amyloid-Beta Ablagerungen bei Mäusen nach peripherer Injektion von beta-Amyloid-haltigen Gehirnextrakten und bei Menschen nach einer Behandlung mit menschlichem Wachstumshormon gaben Anlass zu der Sorge, dass beta-Amyloid-Aggregate und möglicherweise die Alzheimer-Krankheit zwischen Individuen übertragbar sein könnten. Es fehlt jedoch der Nachweis, dass beta-Amyloid-Aggregate tatsächlich von der peripheren Injektionsstelle ins Gehirn gelangt. Brackhan et al. (2022) verwendeten in ihren Versuchen beta-Amyloid mit speziell markierten Kohlenstoffatomen und spritzten das markierte beta-Amyloid aus an Alzheimer-erkrankten Mäusen in… Weiterlesen »Alzheimer zumindest bei Mäusen nicht übertragbar

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