Grundlagenforschung

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

Wie die innere Sprache in Gehirn repräsentiert wird

Die Rekonstruktion der inneren Sprache aus der neuronalen Aktivität mit Hilfe von Gehirn-Computer-Schnittstellen ist für Menschen mit schweren Sprachproduktionsdefiziten bedeutsam. Während die Dekodierung von offener Sprache Fortschritte gemacht hat, war die Dekodierung von imaginierter Sprache bisher nur begrenzt erfolgreich, vor allem weil die zugehörigen neuronalen Signale im Vergleich zu gesprochenen Sprache schwach und variabel sind und daher von Lernalgorithmen nur schwer dekodiert werden können. Proix et al. (2022) haben Datensätze von Menschen erfasst, denen zur Beurteilung ihrer… Weiterlesen »Wie die innere Sprache in Gehirn repräsentiert wird

Geruchslandkarten oder wie das Gehirn Gerüche mit Orten verknüpft

Gerüche sind ein grundlegender Bestandteil der sensorischen Umwelt, die vor allem von Tieren zur Steuerung von Verhaltensweisen wie Futtersuche und Navigation genutzt werden, wobei man annimmt, dass der primäre olfaktorische (piriforme) Cortex die wichtigste Region für die Codierung der Geruchsidentität darstellt. Es ist bereits bekannt, dass Neuronen im Hippocampus des Gehirns als Ortszellen fungieren, d. h., sie werden an spezifischen Orten in einer Umgebung aktiv, wobei sie damit ganze Bereiche kodieren, sodass eine Art räumlicher Landkarte im… Weiterlesen »Geruchslandkarten oder wie das Gehirn Gerüche mit Orten verknüpft

Wenn das Gehirn bei Prognosen einen Fehler erwartet

Unbewussten Vorhersageprozesse im Gehirn werden heute als einer der grundlegenden Mechanismen angesehen, wie das menschliche Gehirn arbeitet – prädiktive Kodierung. Dercksen et al. (2020) haben untersucht, welcher fundamentale Mechanismus im Gehirn bei der Erwartung von Fehlern bei dieser Prognose von zukünftigen Ereignissen abläuft. Wird etwa in einer Versuchsanordnung vom Gehirn nach dem Drücken eines Knopfes ein Hörreiz erwartet, der aber unerwarteter Weise dann nicht folgt, kann im Gehirn mittel EEG eine Auslassungsreaktion beobachtet werden. Diese endogene Reaktion… Weiterlesen »Wenn das Gehirn bei Prognosen einen Fehler erwartet

Kann man Depressionen an der Sprache erkennen?

Absolutistisches Denken wird in den vielen kognitiven Therapien gegen Angst und Depression als kognitive Verzerrung betrachtet, dennoch gibt es nur wenige empirische Belege für seine Prävalenz oder Spezifität in Bezug auf diese psychischen Erkrankungen. Die Sprache kann in zwei Komponenten analysiert werden: Inhalt und Stil, wobei sich der Inhalt auf das bezieht, was man ausdrücken möchte, also die Bedeutung oder den Gegenstand von Aussagen. Menschen mit Depressionssymptomen verwenden übermäßig viele Wörter, die negative Gefühle ausdrücken, insbesondere negative… Weiterlesen »Kann man Depressionen an der Sprache erkennen?

Wie werden abgeschlossene Handlungen aus dem Gedächtnis gelöscht?

Das prospektive Gedächtnis als Fähigkeit, eine beabsichtigte Handlung in der Zukunft auszuführen, ist ein wesentlicher Aspekt zielgerichteten Verhaltens, denn Absichten beeinflussen das Verhalten der Menschen und prägen die Art und Weise, wie sie ihre Umwelt verarbeiten und mit ihr interagieren. Eine wichtige Frage für die Erforschung des prospektiven Gedächtnisses und des zielgerichteten Verhaltens ist daher, ob dieser Einfluss aufhört, nachdem die Absicht erfolgreich ausgeführt wurde, also wie werden Absichtsrepräsentationen nach ihrer Vollendung aus dem Gedächtnis deaktiviert. Möschl.… Weiterlesen »Wie werden abgeschlossene Handlungen aus dem Gedächtnis gelöscht?