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.

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

Erfolgversprechende Migräne-Medikamente

Kaaget al. (2024) haben einen neuen Signalweg identifiziert, der für die Auslösung von Migräne-Beschwerden bei Patienten mit Aura verantwortlich ist. Während eines Migräneanfalls werden über das Hirnwasser Proteine freigesetzt, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden und an Nervenzellen in einem sensitiven Knotenpunkt binden. Dies führt zu den typischen Migränekopfschmerzen und Wahrnehmungsstörungen. Migräne, eine häufige Form von Kopfschmerzen, geht häufig mit Aura-Symptomen einher, die Wahrnehmungsstörungen wie Seh- und Hörprobleme beinhalten. In früheren Studien wurde die Hypothese aufgestellt, dass Migräne-Auren durch… Weiterlesen »Erfolgversprechende Migräne-Medikamente

Gene und Adipositas

In einer neuen Studie von Li, et al. (2024) wurde festgestellt, dass Veränderungen am TRPC5-Gen sowohl Fettleibigkeit als auch postpartale Depressionen auslösen können. Beide Erkrankungen wurden auf neurologische Störungen zurückgeführt, die durch diesen Gendefekt verursacht werden. Laut den Forschern könnten Gentherapien oder medikamentöse Behandlungen in Zukunft beiden Erkrankungen Entlastung bieten, denn es wurde entdeckt, dass das TRPC5-Gen im Gehirn eine wichtige Rolle spielt. Experimente an Mäusen mit einem TRPC5-Gendefekt zeigten eine erhöhte Nahrungsaufnahme, übermäßiges Essverhalten und veränderte… Weiterlesen »Gene und Adipositas

Wird die frontotemporale Demenz heilbar?

Die Frontotemporale Demenz (FTD) ist eine schwerwiegende Gehirnerkrankung, die bis heute nicht heilbar ist. Sie manifestiert sich in Gedächtnisverlust, Sprachstörungen und Veränderungen der Persönlichkeit. In 5–12 % der Fälle wird die Erkrankung durch einen Rückgang des Proteins Progranulin ausgelöst. Der Verlust dieses Proteins führt zu Problemen im Proteinabbau, was zu einer Ablagerung unlöslicher toxischer Proteine im Gehirn führt. Dies wiederum kann zu Entzündungen im Gehirn, Zelltod und massiven Funktionsstörungen des zentralen Nervensystems führen. Bis zu 40 %… Weiterlesen »Wird die frontotemporale Demenz heilbar?

Nicht nur Hormone lösen Brutpflegeverhalten aus

Die Fähigkeit, sich um den Nachwuchs zu kümmern, ist angeboren und wird von Weibchen vieler Arten nach der Geburt spontan gezeigt, um das Überleben des Nachwuchses zu sichern. Bisher ging man davon aus, dass das Fürsorgeverhalten der Mütter durch ihre veränderte hormonelle Ausstattung hervorgerufen wird. Es ist jedoch bekannt, dass auch jungfräuliche Nagerweibchen nach der Geburt ein Elternverhalten entwickeln, das mit der Zeit dem mütterlichen Verhalten entspricht, also ohne vorherige Ausschüttung von Schwangerschaftshormonen. Obwohl das mütterliche Verhalten… Weiterlesen »Nicht nur Hormone lösen Brutpflegeverhalten aus

Wie das Gehirn Belohnungsorte kartografiert

Barnstedt et al. (2024) untersuchten im Mausmodell die Zusammenarbeit des Hippocampus mit dem Nucleus accumbens, die für das Erinnern von Lebensereignissen und die räumliche Orientierung entscheidend ist und damit eine zentrale Rolle im Gedächtnis spielt. Die Forscher nutzten eine Reihe neuartiger optischer und analytischer Methoden, um zu verstehen, wie die beiden Hirnregionen miteinander kommunizieren, indem sie die neuronale Aktivität von mehr als 5.000 Neuronen und ihre Verbindungen zum Belohnungszentrum des Gehirns verfolgten. Die Ergebnisse deuten darauf hin,… Weiterlesen »Wie das Gehirn Belohnungsorte kartografiert