Grundlagenforschung

Wie sich Neuronen vor dem Zelltod schützen

Beim Menschen werden die meisten Neuronen während der Embryonalentwicklung produziert und müssen während der gesamten Lebensspanne eines Individuums erhalten bleiben. Daher müssen menschliche Neuronen ausgeklügelte Überlebensstrategien entwickeln, um sich vor dem zufälligen Zelltod zu schützen, der bei anderen Zellen nicht so gravierend ist, da sich fast jede Zelle im Körper eines Menschen erneuern kann. In alternden Zellen kommt es vor, dass sich fehlerhafte Proteine und Schäden an der DNA bilden, und nehmen diese Schäden überhand, weil zelluläre… Weiterlesen »Wie sich Neuronen vor dem Zelltod schützen

Verschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus durch Psychostimulanzien

Der zirkadiane Rhythmus ist bekanntlich die Fähigkeit eines Organismus, seine physiologischen Vorgänge auf eine Zeit von etwa 24 Stunden zu synchronisieren, wobei als zentrales Element der Schlaf-Wach-Rhythmus gilt. Jüngst hat man am Mausmodell eine spezielle Zellgruppe im Gehirn identifiziert, die für Verschiebungen des Schlaf-Wach-Rhythmus durch Psychostimulanzien (betroffen waren dabei Dopamin-Rezeptoren) verantwortlich ist. Man fand eine molekular genau definierte Zellpopulation des Hypothalamus, die durch ihre Aktivität den Effekt der Psychostimulanzien reguliert, wobei diese vermutlich einen zentralen Steuerungspunkt im… Weiterlesen »Verschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus durch Psychostimulanzien

Die Rolle des Kleinhirns für die Speicherung emotionaler Erinnerungen

Emotionale Informationen werden bekanntlich besser erinnert als neutrale Informationen und es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass die Amygdala und ihre Interaktion mit anderen Gehirnregionen eine wichtige Rolle bei der gedächtnisfördernden Wirkung emotionaler Erregung spielt. Während man festgestellt hat, dass das Kleinhirn an der Angstkonditionierung beteiligt ist, ist seine Rolle bei der emotionalen Verstärkung des episodischen Gedächtnisses weniger deutlich. Um diese Frage zu klären, haben Fastenrath et al. (2022) bei über eintausend gesunden Probanden einen funktionellen MRT-Ansatz für… Weiterlesen »Die Rolle des Kleinhirns für die Speicherung emotionaler Erinnerungen

Interaktion mit Plüschtier oder Hund

Es gibt ein breites Spektrum an bekannten Auswirkungen des Kontakts mit Tieren auf die menschliche psychische und physische Gesundheit, doch wurden die neurologischen Korrelate der menschlichen Interaktion mit Tieren bisher nur wenig untersucht. Marti et al. (2022) untersuchten daher die Veränderungen der Aktivität des Stirnhirns in Gegenwart und während des Kontakts mit einem Hund, wobei gesunde Probanden an sechs Sitzungen teilnahmen, in drei Sitzungen hatten sie Kontakt mit einem Hund, in drei Kontrollsitzungen interagierten sie mit einem… Weiterlesen »Interaktion mit Plüschtier oder Hund

Gehirnnetzwerke zur Impulskontrolle

Zielgerichtetes Verhalten hängt entscheidend von der Fähigkeit ab, Impulse und vorherrschende Verhaltensreaktionen zu unterdrücken, wobei sich die Fähigkeit zur Selbstkontrolle bzw. Impulskontrolle in der frühen Kindheit entwickelt und sich deutlich zwischen 3 und 4 Jahren verbessert. Die Faktoren, die hinter dieser Entwicklung stehen, werden seit vielen Jahren in der Psychologie intensiv diskutiert. Berger et al. (2022) haben nun untersucht, welche Gehirnstrukturen mit der Entwicklung dieser wichtigen Fähigkeit zusammenhängen, indem sie mithilfe eines multimodalen Ansatzes ausgeprägte Verhaltensverbesserungen (Marshmallow-Test)… Weiterlesen »Gehirnnetzwerke zur Impulskontrolle

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

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