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.

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

Baby Brain – gibt es das wirklich?

Schwangere berichten manchmal davon, an einem „Baby Brain“, „Mommy Brain“ oder „Pregnancy Brain“ zu leiden, d. h., sie sie geben an, deutlich vergesslicher und zerstreuter als vor der Schwangerschaft zu sein. Als Ursache dieses Phänomens vermutet man eine hormonell gesteuerte Entwicklung des Gehirns während der Schwangerschaft, denn Studien haben gezeigt, dass das Gehirn einer werdenden Mutter während der Schwangerschaft vorübergehend schrumpft und nach der Geburt erst wieder seine normale Größe erreicht. Allerdings zeigen andere Untersuchungen, dass die… Weiterlesen »Baby Brain – gibt es das wirklich?

Wie man das Zeitempfinden steuern könnte

Das menschliche Gehirn misst Zeit nicht auf die gleiche Weise wie eine mechanische Uhr, die Sekunden und Minuten exakt zählt. Stattdessen funktioniert es eher wie ein Zähler von Ereignissen und Aktivitäten im Laufe der Zeit. Diese faszinierende Erkenntnis basiert auf einer aktuellen Studie von Wirt et al. (2024), in der die Gehirnaktivität von Ratten während einer speziellen Aufgabe untersucht wurde. Die Forscher entdeckten dabei, dass der Anteriore Cinguläre Cortex, eine bestimmte Region im Gehirn, eine Schlüsselrolle bei… Weiterlesen »Wie man das Zeitempfinden steuern könnte

Neuropeptide und Angstreaktion

Kim et al. (2024) haben neue Methoden zur Untersuchung von Botenproteinen im Gehirn, den Neuropeptiden, entwickelt. Diese Neuropeptide steuern die Angstreaktion im Gehirn von Mäusen und könnten dabei helfen, effektivere Schmerzmittel und Behandlungen für angstbedingte Erkrankungen wie PTBS und Angstzustände zu entwickeln. Bisher wurde angenommen, dass die Angstreaktion im Gehirn durch schnell wirkende Moleküle, sogenannte Neurotransmitter, vermittelt wird. Die Forschungsgruppe konnte nachweisen, dass die primären Botenstoffe in diesem Angstkreislauf nicht, wie bisher angenommen, aus der Gruppe der… Weiterlesen »Neuropeptide und Angstreaktion

Die Rolle der Astrozyten beim Lernprozess

Traditionell hat sich die Wissenschaft auf Nervenzellen und ihre Synapsen konzentriert. Die Entdeckung der intrazellulären Ca²⁺-Signalübertragung in Astrozyten führte zu der Hypothese, dass Astrozyten mehr sind als ein das Gehirn zusammenhaltender Klebstoff und bei diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielen. Es bestand bereits seit einiger Zeit die Vermutung, dass Astrozyten mehr sind als eine Stützzelle des Gehirns. Diese These wurde durch die Beobachtung gestützt, dass Astrozyten aktiv an Lernprozessen mitwirken und dabei mit Nervenzellen interagieren. Bohmbach et… Weiterlesen »Die Rolle der Astrozyten beim Lernprozess