Mausmodell

Man muss bei der Übertragung von psychologischen Untersuchungsergebnissen an Mäusen auf Menschen zwar vorsichtig sein, auch wenn festzuhalten ist, dass etwa bei der Untersuchung von Bedürfnissen diese im Gehirn vom Hypothalamus gesteuert werden. Bis jetzt sind alle entdeckten Funktionen dieser Hirnstruktur evolutionär kaum verändert. Das gilt etwa für die Kontrolle von Schlaf, Fortpflanzung und Nahrungsaufnahme, sowohl bei Fischen und Reptilien als auch bei Säugetieren.

Geschlechtsunterschiede bei Mäusen in ihrem Verhalten

Eine neue Studie von Muir et al. (2024) zeigte, dass männliche und weibliche Mäuse unterschiedliche neuronale Pfade zur Unterscheidung zwischen Bedrohung und Sicherheit nutzen – auch wenn ihr beobachtbares Verhalten ähnlich erscheint. Diese Erkenntnis wirft grundlegende Fragen über bestehende Paradigmen in der neurowissenschaftlichen Forschung auf, insbesondere über die gängige Praxis, überwiegend männliche Tiere als Standardmodelle zu verwenden. In der Untersuchung trainierte man 17 Mäuse darauf, zwischen einem Hinweisreiz, der einen leichten Fußschock ankündigte (CS+), und einem neutralen… Weiterlesen »Geschlechtsunterschiede bei Mäusen in ihrem Verhalten

Wie das Gehirn neuronale Verluste kompensiert

Das menschliche Gehirn ist trotz seiner eingeschränkten Fähigkeit zur Regeneration in der Lage, Funktionsverluste, wie sie durch altersbedingtes Absterben von Nervenzellen oder neurodegenerative Erkrankungen verursacht werden, überraschend gut zu kompensieren. Besonders im Cortex, dem für höhere Denkfunktionen und Wahrnehmung zuständigen Teil der Großhirnrinde, ist die Bildung neuer Nervenzellen stark eingeschränkt. Dennoch bleibt die Funktion dieser Hirnregionen oft lange erhalten, selbst wenn bereits eine Vielzahl von Neuronen verloren gegangen ist. Eine aktuelle Studie von Noda et al. (2025)… Weiterlesen »Wie das Gehirn neuronale Verluste kompensiert

Die neuronalen Grundlagen der sinnesübergreifenden Generalisierung

Die Fähigkeit, Informationen über verschiedene Sinnesmodalitäten hinweg zu übertragen, ist eine fundamentale Eigenschaft intelligenter Lebewesen, wobei es diese sinnübergreifende Generalisierung Tieren und vermutlich auch dem Menschen ermöglicht ,auf bereits erworbenes Wissen zurückzugreifen, selbst wenn sich die Art der Sinneswahrnehmung ändert. Eine aktuelle Studie von Guyoton et al. (2025) hat die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen am Mausmodell untersucht. Im Zentrum der Untersuchungstand daher die Frage, wie das Gehirn Informationen, die ursprünglich über den Tastsinn aufgenommen wurden, später über… Weiterlesen »Die neuronalen Grundlagen der sinnesübergreifenden Generalisierung

Wie das Gehirn vergangene Erlebnisse festigt und sich auf neue vorbereitet

Die Rolle des Schlafs im Kontext der Gedächtnisbildung wird seit Jahren intensiv untersucht, doch aktuelle Forschungsergebnisse erweitern das Verständnis dieses komplexen Prozesses erheblich, denn während lange bekannt ist, dass das Gehirn im Schlaf Erinnerungen verarbeitet und festigt, zeigte eine Studie von Ghandour et al. (2025), dass der Schlaf auch aktiv zur Vorbereitung auf das Abspeichern zukünftiger Erinnerungen beiträgt. Im Mittelpunkt der Studie standen Engrammzellen – spezialisierte Neuronen, die als biologische Speicherorte für Erinnerungen fungieren. Diese Zellen bilden… Weiterlesen »Wie das Gehirn vergangene Erlebnisse festigt und sich auf neue vorbereitet

Neue Einblicke in die Architektur des Lernens

Lernen ist ein hochkomplexer Prozess, der weit über das einfache Einprägen von Informationen hinausgeht, denn er basiert auf der Fähigkeit des Gehirns, bestehende Verbindungen zwischen Nervenzellen, also die Synapsen, zu verändern, zu verstärken oder gänzlich neu zu bilden. Dieser Vorgang, als synaptische Plastizität bezeichnet, ist die Grundlage jeder Form von Erfahrungslernen, doch die konkrete Art und Weise, wie das Gehirn entscheidet, welche dieser Verbindungen angepasst werden, war bislang jedoch nur unzureichend verstanden. Traditionell geht man davon aus,… Weiterlesen »Neue Einblicke in die Architektur des Lernens

Dreidimensionales Modell eines Mausgehirns

Wissenschaftler des MICrONS-Projekts (Machine Intelligence from Cortical Networks) haben das bislang detailreichste dreidimensionale Modell eines Säugetiergehirns erstellt. Grundlage war ein winziges Gewebeareal aus der primären Sehrinde (visueller Cortex) einer Maus, das lediglich der Größe eines Sandkorns entspricht – einem Kubikmillimeter. Trotz der geringen Größe enthält dieses Gewebestück etwa 200.000 Zellen, davon ca. 84.000 Neuronen, sowie mehr als 523 Millionen synaptische Verbindungen, die sich über rund 5,4 Kilometer verzweigen. Das Besondere an dieser Arbeit ist die Kombination von… Weiterlesen »Dreidimensionales Modell eines Mausgehirns

Lachgas bei schweren Depressionen

Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O), ursprünglich als Anästhetikum eingesetzt, hat sich in den letzten Jahren als vielversprechende Behandlung bei schweren Depressionen etabliert. Besonders in Fällen, bei denen herkömmliche Antidepressiva nicht die gewünschte Wirkung zeigen, rückt Lachgas zunehmend in den Fokus der Forschung. Cichon et al. (2025) haben kürzlich den molekularen Mechanismus dieses Gases im Mausmodell aufgeklärt, da sie entdeckten, dass Lachgas eine spezifische Gruppe von Gehirnzellen aktiviert, die bislang nicht mit der Wirkung des Gases in Verbindung gebracht wurde,… Weiterlesen »Lachgas bei schweren Depressionen

Die Rolle von Acetylcholin und Dopamin in der Steuerung des Sexualverhaltens

Das Sexualverhalten ist ein essenzieller Bestandteil des Fortpflanzungsprozesses und wird durch komplexe neurobiologische Mechanismen gesteuert. Eine aktuelle Studie untersuchte nun die Rolle von Acetylcholin (ACh) und Dopamin (DA) im Gehirn männlicher Mäuse während des Geschlechtsverkehrs (Miyasaka et al., 2025). Das Sexualverhalten von Säugetieren folgt einem bestimmten Schema: Männliche Tiere umwerben ihre potenzielle Partnerin, indem sie sie beschnüffeln, jagen oder sogar Laute von sich geben, bevor es zur eigentlichen Kopulation kommt. Die Steuerung dieses Verhaltens erfolgt durch spezifische… Weiterlesen »Die Rolle von Acetylcholin und Dopamin in der Steuerung des Sexualverhaltens

Ein Bildstabilisator im menschlichen Gehirn

Das menschliche Gehirn besitzt eine bemerkenswerte Fähigkeit, Bewegungen und visuelle Eindrücke zu koordinieren, um ein stabiles und unverzerrtes Bild der Umgebung zu erhalten. Jösch et al. (2025) haben kürzlich eine entscheidende Struktur im Gehirn identifiziert, die eine wesentliche Rolle bei dieser Fähigkeit spielt – den sogenannten Seitlichen Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale, CGL). Diese Region, die sich im Thalamus des Gehirns befindet, fungiert als eine Art „Bildstabilisator“, der es ermöglicht, visuelle Eindrücke bei Bewegung korrekt zu verarbeiten. Diese… Weiterlesen »Ein Bildstabilisator im menschlichen Gehirn

Die Struktur von Axonen

Griswold et al. (2024) haben eine überraschende Entdeckung zur Struktur von Nervenzellen gemacht. Entgegen der bisherigen Annahme, dass Axone glatte, röhrenförmige Strukturen sind, zeigt die Studie, dass sie in Mäusegehirnen eher einer Perlenkette ähneln. Diese neue Erkenntnis wurde durch eine spezielle Kryokonservierungsmethode ermöglicht, bei der die Proben in flüssigem Stickstoff eingefroren wurden. Dies erlaubte eine detailliertere Beobachtung der natürlichen Struktur im Vergleich zu herkömmlichen Präparationsmethoden. Nicht-myelinisierte Axone des Zentralnervensystems der Maus wiesen nicht-synaptische, nanoskopische Varicositäten mit einem… Weiterlesen »Die Struktur von Axonen

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

Redundante Speicherung von Erinnerungen

Erinnerungen sind dynamische Konstrukte, deren Eigenschaften sich mit der Zeit und der Erfahrung verändern. Die biologischen Mechanismen, die dieser Dynamik zugrunde liegen, sind nach wie vor rätselhaft, insbesondere die Frage, wie Verschiebungen in der Zusammensetzung der gedächtniskodierenden neuronalen Ensembles die Entwicklung eines Gedächtnisses im Laufe der Zeit beeinflussen. Nun konnte gezeigt werden, dass Erinnerungen im Gehirn in dreifacher Ausführung gespeichert werden. Nach einer Untersuchung Kveim et al. (2024) werden nämlich von einem Ereignis jeweils drei Kopien erstellt.… Weiterlesen »Redundante Speicherung von Erinnerungen