Nach Schlaganfall: Mehr neue Nervenzellen, aber gestörte Funktion im Hippocampus

Die Reifung von Nervenzellen im Hippocampus, die sich nach einem Schlaganfall verstärkt aus Vorläuferzellen bilden, läuft beschleunigt ab und ihre Verknüpfung ist fehlerhaft. Das ist das Ergebnis einer jetzt im Journal of Neuroscience veröffentlichten Studie von Neurologen des Universitätsklinikums Jena. Das könnte eine Erklärung für eine beeinträchtigte Gedächtnisfunktion und die Neigung von epileptischen Anfällen bei Schlaganfallpatienten sein, auch wenn diese Gehirnregion nicht unmittelbar von der Durchblutungsstörung betroffen ist. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Durchsichtige Fliegen

Ein wichtiger Fortschritt in der Mikroskopie: An der TU Wien wurden ganze Fliegen transparent gemacht, sodass einzelne Nervenzellen direkt im Tier untersucht werden können. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Kleinste Elektroden für große Krankheiten

Die Funktion von Zellen wird durch eine ganze Reihe von Signalmolekülen, Medikamenten, Giftstoffen oder krankmachenden Peptiden (kleine Eiweißverbindungen) beeinflusst. Die Auswirkungen dieser Stoffe auf erregbare Zellen, wie Herzmuskel oder Nervenzellen, wird mit Hilfe sogenannter Multielektrodenarrays (MEAs) untersucht. Forscher am Campus Zweibrücken der Hochschule Kaiserslautern entwickeln nun eine kostengünstige Methode, um Zellen und MEA zusammenzubringen. Das Projekt MEAplusNano wird mit mehr als 900.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Wie überleben Nervenzellen? Forschungsteam versucht den Zelltod zu stoppen

Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe um Dr. Volker Busskamp vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden der TU Dresden (CRTD) hat die Funktion eines kleinen nicht-kodierenden RNA-Moleküls, der so genannten miRNA, in der bisher höchsten Auflösung entschlüsselt. Diese Entschlüsselung der Genregulation ermöglicht Anwendungen zur Stärkung von Nervenzellen, um sie vor neurodegenerativen Erkrankungen zu schützen. Die hier verwendeten umfangreichen systembiologischen Methoden könnten zu einem neuen Standard für die Erforschung von miRNAs werden. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Weichenstellung für Axonverzweigungen

Unser Gehirn ist ein komplexes Netzwerk aus unzähligen verknüpften Nervenzellen. Diese haben lange verzweigte Fortsätze, sogenannte Axone, um die Anzahl der möglichen Interaktionen zu erhöhen. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Portugal und Frankreich untersuchten Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) die Prozesse, die zu solch Zellverzweigungen führen. Sie fanden einen neuartigen Mechanismus, der die Verzweigung von Mikrotubuli, einem mechanischen Stabilisierungssystems in den Zellen, und somit der Axone auslöst. Wie die Forscher in Nature Cell Biology berichten, spielt die neu entdeckte Mikrotubuli-Dynamik eine Schlüsselrolle bei der neuronalen Entwicklung. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Vielfalt im Gehirn – Wie Millionen unserer Nervenzellen einzigartig werden

Wie ist es möglich, dass sich im Gehirn so unterschiedliche und hochspezifische Nervenzellen bilden? Ein mathematisches Modell von Forschern am Biozentrum der Universität Basel zeigt, dass es unterschiedliche Varianten von Genen sind, die per Zufall eine solche Vielfalt ermöglichen. Trotz der Menge an neugebildeten Nervenzellen können die Genvarianten Neuronen individuell und präzis für ihre spezifische Funktion ausrüsten. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Entwicklung des Nervensystems: Wie Nervenzellen die Herstellung von Proteinen regulieren

Werden in einer Zelle Proteine aus genetischer Information hergestellt, sprechen Wissenschaftler von Translation. Forscher des Exzellenzclusters „Cells in Motion“ der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster zeigen, wie Nervenzellen diesen Prozess während der Entwicklung des Nervensystems regulieren. Die Studie ist in „Cell Reports“ erschienen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Parkinson-Krankheit: So könnte ein körpereigenes Protein als Medikament infrage kommen

Forscher haben das Protein Nurr1 so modifiziert, dass es von außen in Zellen eindringen kann. Eine Fehlfunktion des Proteins kann unter anderem eine Ursache der Parkinson-Krankheit sein. Nurr1 wird schon länger als möglicher Ansatzpunkt für die Parkinson-Therapie diskutiert, ist in seiner normalen Form aber nicht brauchbar, da es nicht in Zellen gelangen kann. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum und der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) nutzte ein Importsignal aus Bakterien, um Nurr1 in Zellen einzuschleusen. Die Wissenschaftler zeigten auch, dass sich das modifizierte Protein positiv auf das Überleben von Dopamin-produzierenden Nervenzellen auswirken kann. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Berliner Forscher identifizieren Komponenten und Bauweise neuronaler Kontaktstellen

Synapsen sind die Schaltstelle für den Informationsaustausch von Nervenzellen. Ein Team von Forschern um Prof. Dr. Volker Haucke, Direktor am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und Professor an der Freien Universität Berlin, und Prof. Dr. Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin hat nun herausgefunden, aus welchem Material neue Präsynapsen gebildet werden, die für die Ausschüttung von Botenstoffen zuständig sind. Die Erkenntnisse könnten künftig auch genutzt werden, um Therapien zur Nervenregeneration wirksamer zu machen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

„Vorsicht, das lief letztes Mal schief“

Nervenzellen im Kleinhirn weisen vor einer Augenbewegung auf zuvor gemachte Fehler hin. So helfen sie uns, Bewegungen anzupassen und zu lernen, berichten Tübinger Forscher (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Why brain is on fire

Ein deutsch-spanisches Wissenschaftlerteam um den Jenaer Neurologen Christian Geis konnte wesentliche molekulare Mechanismen der Autoimmun-Hirnentzündung durch Antikörper gegen den AMPA-Rezeptor, einen Rezeptor für Neurotransmitter im zentralen Nervensystem, aufklären. In ihrem im Fachjournal Neuron veröffentlichten Artikel beschreiben die Autoren, wie Antikörper gegen eine Untereinheit des Rezeptors die Impulsübertragung zwischen den Nervenzellen stört und damit Lern- und Gedächtnisprozesse beeinträchtigt. Das ermöglicht die ursächliche Erklärung der Krankheitssymptome. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Bewegungskontrolle: Wie unser Gehirn mit unerwarteten Ereignissen umgeht

Forscher haben herausgefunden, dass der motorische Kortex für die Ausführung von korrigierenden Bewegungen als Antwort auf unerwartet und plötzlich veränderte Sinneseindrücke wichtig ist, nicht aber für dieselben Bewegungen, die spontan erfolgen. Dieses Phänomen spiegelt sich in Form von spezifischen Mustern unterschiedlich genutzter Nervenzellen im Kortex wider. Die Studie von Wissenschaftlern des Biozentrums der Universität Basel und des Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) wurde kürzlich in «Neuron» veröffentlicht. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Nervenzellen nutzen Hirnschwingungen geschickt aus

Tübinger und Münchener Neurobiologen finden Hinweise, wie das Gehirn Wichtiges von Unwichtigem trennt (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Akustische Oberflächenwellen geben in neuronalem Netz den Ton an

Biophysiker aus Augsburg und Santa Barbara berichten in „Physical Review E“ über das erstmalige Gelingen einer gezielten dynamischen Positionierung von Nervenzellen auf einem Chip. Die vielfach bereits bewährte Augsburger Surface Acoustic Waves-Technologie eröffnet damit jetzt auch neue Wege zum Verständnis und zur Beeinflussung neuronaler Netze. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

CECAD-Forscher entdecken Mechanismus, der die Huntington-Krankheit abschwächt

Krankhafte Anhäufung des Proteins „Huntingtin“ hängt mit defektem Entsorgungssystem in den Nervenzellen zusammen / Langfristig Hoffnung auf neue Therapie
Der Neurowissenschaftler Dr. David Vilchez und sein Team bei CECAD, dem Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln, haben neue Erkenntnisse zu einem System gewonnen, das die neurodegenerative Huntington-Krankheit abschwächen könnte. Durch den jetzt entdeckten Mechanismus wird die Anhäufung von toxischen Proteinen verhindert, die für den Abbau von Hirnzellen bei der Krankheit verantwortlich sind. Die Forschungsergebnisse sind nun in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

LC10: Die Nervenzelle zum Erkennen und Umwerben von Fliegenweibchen

Viele Tiere können mit ihren Augen bewegte Objekte wahrnehmen, lokalisieren und verfolgen. Auch Männchen der Fruchtfliege Drosophila benutzen ihre Augen, um in der Nähe eines Weibchens zu bleiben und ihren Balzgesang auf sie richten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried und des Janelia Research Campus in den USA haben nun die Nervenzellen beschrieben, mit denen ein sich bewegendes Weibchen erkannt und verfolgt werden kann. Diese LC10-Zellen scheinen notwendig zu sein, um essentielle visuelle Informationen für eine erfolgreiche Partnerwerbung im Gehirn weiterzuleiten. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Künstliche neuronale Netze helfen, das Gehirn zu kartieren

Um das Konnektom, den „Schaltplan“ eines Gehirns zu erstellen, erfassen Neurobiologen das Gehirn mit Hilfe dreidimensionaler Elektronenmikroskopie-Aufnahmen. Die Bildanalyse größerer Bereiche durch den Menschen würde jedoch trotz erheblicher Computer-Unterstützung Jahrzehnte dauern. Nun stellen Wissenschaftler von Google AI und dem MPI für Neurobiologie ein auf künstlichen neuronalen Netzen basierendes Verfahren vor, das ganze Nervenzellen mit allen Bestandteilen und Verbindungen nahezu fehlerfrei aus einem Bilderstapel herausarbeiten kann. Dieser Meilenstein in der automatischen Datenanalyse könnte die Kartierung ganzer Gehirne, und damit langfristig auch deren Verständnis, näherbringen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Warum die linke Hirnhälfte Sprache besser versteht als die rechte

Nervenzellen in der Hirnregion Planum temporale besitzen in der linken Hemisphäre mehr Verbindungen als in der rechten Hemisphäre – und das ist entscheidend für eine schnellere Sprachverarbeitung, berichten Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dresden in der Zeitschrift „Science Advances“. Beweise für die Sprachdominanz der linken Hemisphäre gab es bereits viele; bislang war jedoch unsicher, was auf neuroanatomischer Ebene dahintersteckt. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Epigenetik: die Spuren von Trauma und erworbenen Eigenschaften sind über Generationen nachweisbar

Traumatische Erlebnisse hinterlassen Spuren im Erbgut, verursachen Verhaltensänderungen und psychische Störungen und werden auch an die nachfolgenden Generationen weitergegeben. Doch eine positive und anregende Umgebung für den Nachwuchs kann diese Spuren beseitigen. Das zeigen Untersuchungen an Mäusen von Professor Isabelle Mansuy von der ETH Zürich. Wie Mansuy heute (9. Juli) auf dem FENS Forum 2018 in Berlin berichtet, sind diese epigenetischen Veränderungen, die nicht die Gene selbst, sondern deren Aktivität verändern, nicht nur in den Nervenzellen des Gehirns nachweisbar, sondern etwa auch in anderen Zellen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Google Maps für das Kleinhirn

Das menschliche Kleinhirn beherbergt auf 10 Prozent des Gehirnvolumens etwa 80 Prozent aller Nervenzellen – auf einen Kubikmillimeter können also über eine Million Nervenzellen entfallen. Diese verarbeiten Signale, welche vor allem erlernte und unbewusste Bewegungsabläufe steuern. Ihre genauen Positionen und Nachbarschaftsbeziehungen sind bislang weitgehend unbekannt. Forscherinnen und Forscher der Universität und Universitätsmedizin Göttingen haben nun mit einer besondere Variante der Röntgenbildgebung etwa 1,8 Millionen Nervenzellen in der Kleinhirnrinde dargestellt. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Regenerative Medizin: Proteinsequenz fördert Verzweigung von Nervenzellen

Eine kurze Sequenz des Proteins Tenascin-C kann Nervenzellen dazu anregen, neue Verzweigungen zu bilden. Das fanden Forscher der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund heraus, die im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr kooperieren. Sie beobachteten die Effekte, nachdem sie das Eiweißmolekül zu kultivierten Maus-Nervenzellen hinzugegeben hatten. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Therapien für den Ersatz von Nervenzellen zu entwickeln. In der Zeitschrift Molecular Neurobiology vom 18. Mai 2018 berichtet das Team über die Studie. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Wie neugeborene Nervenzellen aus dem Dornröschenschlaf erwachen

Auch im erwachsenen Gehirn entstehen lebenslang neue Nervenzellen. Wie sie im Hippocampus, einer Schlüsselregion für das Lernen, aus dem Dornröschenschlaf erwachen, hat eine Forschergruppe unter Leitung der Goethe-Universität nun in der Fachzeitschrift PNAS publiziert: Durch häufige Nervensignale vergrößern sich Dornen an den Nervenzellfortsätzen und ermöglichen so Kontakte mit dem bestehenden neuronalen Netzwerk. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Parkinson: Vitamin B3 hat positive Wirkung auf ge-schädigte Nervenzellen

Eine Form des Vitamins kurbelt den Energiestoffwechsel in Nervenzellen an und schützt sie vor dem Absterben, berichten Tübinger Forscher. Der Wirkstoff könnte einen möglichen Therapieansatz darstellen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Was transkranielle Magnetstimulation im Gehirn bewirkt

Neue Erkenntnisse, wie transkranielle Magnetstimulation (TMS) auf Verschaltungen von Nervenzellen wirkt, haben Forscher der Ruhr-Universität Bochum gewonnen. Sie nutzten fluoreszierende Farbstoffe, die Auskunft über die Aktivität von Nervenzellen geben. Am Beispiel von kortikalen Karten zeigten sie im Tiermodell, dass TMS-Stimulation Nervenzellverbindungen in der Sehrinde des Gehirns empfänglicher für Reorganisationsprozesse macht. TMS wird zur Therapie verschiedener Erkrankungen des Gehirns wie Depressionen, Alzheimer oder Schizophrenie angewandt; die genaue Wirkweise ist bislang jedoch wenig erforscht. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)