Gehirn und Musik. Anlässlich des Jahreskongresses der Deutschen Gesellschaft für Neurologie lädt das Deutsche Neuro-Orchester (DeNO) am 07.11.2024 um 20:00 Uhr in die Gedächtniskirche, Breitscheidplatz Berlin, zu einem Benefiz-Konzert für die Deutsche Hirnstiftung ein. Gespielt werden Werke von Beethoven und Schubert, dirigiert von Anna-Sophie Brüning. Joana Mallwitz, Chefdirigentin und künstlerische Leiterin des Konzerthausorchesters Berlin, hat die Schirmherrschaft für dieses Konzert übernommen.

„Nature“-Studie von Forschenden der Freien Universität Berlin und der University of California Santa Barbara zeigt richtungsweisende Erkenntnisse zur visuellen Navigation im Gehirn der Taufliege Drosophila melanogaster

Ein alternativer Ansatz zur Erforschung von Neuroinfektionen

Das zentrale Nervensystem, insbesondere das Gehirn, ist ein besonders geschützter Bereich des Körpers. Es enthält spezielle Immunzellen, so genannte Mikroglia, die Gefahrensignale überwachen und darauf reagieren. Ein Forscherteam des Instituts für Experimentelle Infektionsforschung am TWINCORE in Hannover konnte nun zeigen, dass bisherige Ansätze zur Erforschung der Mikroglia deren Aktivierungszustand verändern können. In einer aktuellen Veröffentlichung im Journal of Neuroinflammation schlagen sie eine alternative Methode vor.

Eine bahnbrechende Studie eines internationalen Forschungsteams hat eine wichtige Verbindung zwischen Gehirn und Darm aufgedeckt. Sie erklärt, wie psychische Zustände das Darmmikrobiom beeinflussen und dadurch Immunprobleme und andere Krankheiten auslösen können. Die jetzt in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichte Arbeit führt aus, dass das Gehirn über die Brunner-Drüsen im Dünndarm die Zusammensetzung des Darmmikrobioms beeinflusst. Dieses neue Verständnis der komplexen Mechanismen, über die sich psychische Zustände auf die körperliche Gesundheit auswirken können, zeigt neue Möglichkeiten für therapeutische Interventionen auf, etwa bei entzündlichen Darmerkrankungen.

Hirnorganoide bieten einzigartige Einblicke in das menschliche Gehirn. Nun hat die Gruppe von Jürgen Knoblich am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften eine neue Method entwickelt, mit der WissenschaftlerInnen Hirnorganoide mit ausgeprägten kortikalen Bereichen erzeugen. Diese Organoide ähneln auch in ihrem Aufbau der typischen Strukturierung in Vorder- bis Rückseite. Gemeinsam mit KollegInnen am Human Technopole und der Universität von Milan-Bicocca berichten sie über diese Methode, die WissenschaftlerInnen einen tieferen Einblick in die menschliche Entwicklung des Gehirns bietet. Die Studie erscheint am 18. September im Nature Methods

Die Nahrungsaufnahme ist auf Ebene der Nervenzellen offenbar ähnlich organisiert wie ein Staffellauf: Im Laufe des Essvorgangs wird das Staffelholz zwischen verschiedenen Teams von Neuronen weitergereicht, bis wir uns schließlich die passende Energiemenge zugeführt haben. Zu diesem Schluss kommen Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in einer aktuellen Studie. Mit diesem komplexen Mechanismus stellt das Gehirn vermutlich sicher, dass wir weder zu wenig noch zu viel Nahrung zu uns nehmen. Funktioniert er nicht richtig, können möglicherweise Essstörungen wie Magersucht oder Binge-Eating-Attacken die Folge sein.

Forscher der Universitäten Bonn und Cambridge haben einen wichtigen Regelkreis für den Essvorgang identifiziert. Demnach verfügen Fliegenlarven in ihrer Speiseröhre über spezielle Sensoren. Diese schlagen an, sobald die Tiere etwas verschluckt haben. Wenn es sich dabei um Nahrung handelte, führt das im Gehirn zur Ausschüttung von Serotonin. Der oft auch als „Glückshormon“ bezeichnete Botenstoff sorgt dann dafür, dass die Larve den Essvorgang fortsetzt. Die Wissenschaftler vermuten, dass ein ganz ähnlicher Schaltkreis auch beim Menschen existiert. Die Ergebnisse sind nun in der Zeitschrift Current Biology erschienen.

Internationalem Forscherteam aus Tübingen und Virginia gelingt durch künstliches neuronales Netz erstmals Vorhersage der Berechnungen eines lebenden Gehirns.

Hirnstammzellen unterscheiden sich kaum von den normalen Astrozyten des Gehirns. Wie können nahezu identische Zellen so unterschiedliche Funktionen wahrnehmen? Der Schlüssel liegt in der Methylierung ihres Erbguts, die Stammzell-Eigenschaften verleiht. Das veröffentlichen Forschende vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Universität Heidelberg in „Nature“. Sie zeigten an Mäusen, dass experimentell ausgelöster Durchblutungsmangel im Gehirn die Astrozyten epigenetisch zu Hirnstammzellen umprogrammiert, die wiederum Nervenvorläufer hervorbringen können. Astrozyten könnten möglicherweise für die regenerative Medizin genutzt werden könnten, um geschädigte Nervenzellen zu ersetzen.

Einige Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind schwer abbaubar und werden deshalb auch als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet. Sie beeinträchtigen die Gesundheit und können zu Leberschäden, Übergewicht, hormonellen Störungen und Krebs führen. Ein Forschungsteam des UFZ hat die Auswirkungen von PFAS auf das Gehirn untersucht. Mit einer Kombination aus modernen molekularbiologischen Methoden und dem Zebrafischmodell deckten sie den Wirkmechanismus auf und identifizierten die beteiligten Gene. Diese Gene sind auch beim Menschen vorhanden. Das am UFZ entwickelte Testverfahren könnte auch für die Risikobewertung anderer neurotoxischer Chemikalien genutzt werden.

Das Altern ist ein komplexer biologischer Prozess, der auch im Gehirn stattfindet. Forschende fanden heraus, dass sich dabei die Gen-Aktivität in verschiedenen Zelltypen des Gehirns verändert. Ein bestimmter Typ von Neuronen ist besonders betroffen. Langfristig könnten die Erkenntnisse Ansatzpunkte liefern, um den Alterungsprozess zu verlangsamen und neurodegenerative Erkrankungen wie die Demenz vom Alzheimer-Typ hinauszuzögern.

Mit Hilfe von Zebrafischen wollen Forschende die Geheimnisse sogenannter Ortszellen entschlüsseln. Diese Nervenzellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von mentalen Karten der räumlichen Umgebung, von sozialen Netzwerken und abstrakten Zusammenhängen. Bislang waren sie nur bei Säugetieren und Vögeln nachgewiesen, während die Frage, wie andere Arten die Außenwelt intern repräsentieren, weitgehend ungeklärt blieb. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik hat nun den ersten überzeugenden Nachweis für Ortszellen im Gehirn der winzigen Zebrafischlarve gefunden.

Forschende aus Berlin und Düsseldorf haben mithilfe von Hirnorganoiden ein neues Gen mit dem Fortschreiten von Chorea Huntington in Verbindung gebracht. Das Gen trägt möglicherweise viel früher als bisher angenommen zu Anomalien im Gehirn bei, berichten sie in „Nature Communications“.

Bonner Forschende klären Einfluss von Behandlung mit Tetrahydrocannabinol auf den Stoffwechsel-Schalter mTOR: Eine niedrigdosierte Langzeitgabe von Cannabis kann nicht nur Alterungsprozesse im Gehirn umkehren, sondern hat auch eine Anti Aging-Wirkung. Dies konnten Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn mit einem Team der Hebrew University (Israel) jetzt bei Mäusen zeigen. Den Schlüssel dafür fanden sie in dem Proteinschalter mTOR, dessen Signalstärke Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit und Stoffwechselprozesse im gesamten Organismus hat. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachjournal „ACS Pharmacology & Translation Science“ vorgestellt.

Neue Methode ermöglicht präzise Erforschung bislang kaum untersuchter Teile von Immunzellen im Gehirn / Erkenntnisse können helfen, Lernprozesse und Krankheiten wie Alzheimer und Hirntumore besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln / Publikation am 16.8.2024 in Immunity

Das Gedächtnis speichert von einem Ereignis gleich mehrere „Kopien“ im Gehirn, berichten Forschende der Universität Basel im Fachjournal Science. Die Kopien bleiben unterschiedlich lange im Gehirn erhalten, verändern sich bis zu einem gewissen Grad und werden manchmal im Laufe der Zeit wieder gelöscht.

Gedächtnisverlust, Verwirrtheit, Sprachstörungen – die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Ursache von Demenz und betrifft weltweit rund 35 Millionen Menschen, Tendenz steigend. Eine Schlüsselrolle in der Erkrankung spielt das Protein Beta-Amyloid, das natürlicherweise im Gehirn vorkommt: Es lagert sich in Betroffenen zu unlöslichen Klumpen zusammen, setzt sich in Form von Plaques zwischen Nervenzellen im Gehirn ab und schädigt diese. Forschende am Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften konnten nun zeigen, dass im Gehirn nicht nur Nervenzellen, sondern auch Gliazellen Beta-Amyloid-Proteine produzieren. Dies könnte neue Ansätze für zukünftige Therapien bieten.

Der Hirnbotenstoff Orexin ist essenziell für unsere Wahl zwischen Bewegung und den leckeren Versuchungen, denen wir ständig ausgesetzt sind. Diese Forschungsergebnisse könnten auch Menschen helfen, die sich nur schwer zum Sport motivieren können.

Der Hirnbotenstoff Orexin ist essenziell für unsere Wahl zwischen Bewegung und den leckeren Versuchungen, denen wir ständig ausgesetzt sind. Diese Forschungsergebnisse könnten auch Menschen helfen, die sich nur schwer zum Sport motivieren können.

Forschende der Goethe-Universität Frankfurt und der Universität von Kalifornien in San Diego haben mit mikroskopischen Techniken erstmals zeigen können, dass die ins Gehirn eintauchenden Blutgefäße unabhängig vom Herzschlag und der Gehirnaktivität pulsieren. Die durch das Gehirn wandernden Wellen beeinflussen möglicherweise nicht nur die Blutversorgung des Organs – denkbar wäre, dass sie helfen, das Hirnwasser zu durchmischen und dadurch den Abtransport von Abfallstoffen zu verbessern.

Dr. Matthias Sperl, Psychotherapeut für Kognitive Verhaltenstherapie an der Universität Siegen, erforscht neue Wege, Angst und Furcht zu verstehen und zu therapieren. Sperl bewies in einem Experiment mit Proband*innen, dass Angstreaktionen im Gehirn durch eine Wechselwirkung des präfrontalen Cortex und der Amygdala bedingt werden. Dabei entsteht eine besonders hohe emotionale Aktivierung, ein „Hyperarousal“, das Sperl mithilfe von zeitgleichen EEG- und fMRT-Untersuchungen messen konnte. Für seine Verdienste als Nachwuchswissenschaftler wurde ihm jetzt der Early Career Award der Deutschen Gesellschaft für Psychophysiologie und ihre Anwendung (DGPA e.V.) verliehen.

Neue Studie identifiziert anhaltende Aktivierung des angeborenen Immunsystems im Gehirn von COVID-19-Genesenen / Potentielle Bedeutung für langfristige neurologische Symptome von COVID-19 / Publikation in Acta Neuropathologica

Charité-Forschende lösen Rätsel des Richtungshörens unter Wasser

Woher ein Geräusch kommt, können Menschen unter Wasser nicht ausmachen. Schall ist dort rund fünfmal schneller als an Land. Das macht ein Richtungshören nahezu unmöglich, denn das menschliche Gehirn berechnet die Herkunft von Klängen aus dem Zeitunterschied, mit dem sie beide Ohren erreichen. Fische hingegen können Schallquellen wie Beute oder Feinde orten, belegen Verhaltensstudien. Nur wie gelingt ihnen das? Neurowissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben das Rätsel gelöst und beschreiben den Hörmechanismus eines winzigen Fisches im Fachmagazin Nature*.

In der Fachzeitschrift Cell beschreibt ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena erstmals, wie Gerüche im Antennallobus, dem Riechzentrum im Gehirn von Wanderheuschrecken kodiert werden. Mit Hilfe von transgenen Heuschrecken und bildgebenden Verfahren konnten die Forscherinnen und Forscher eine ringförmige Repräsentation von Düften im Gehirn nachweisen. Das Muster der Geruchskodierung im Antennallobus ist in allen Entwicklungsstadien der Wanderheuschrecke gleich. Ein besseres Verständnis der Duftkodierung im Heuschreckengehirn soll dazu beitragen, mehr über die Steuerung des Verhaltens dieser Insekten, insbesondere des Schwarmverhaltens, zu erfahren.

Einfluss von COVID-19-Infektion auf die Mikrostruktur des Gehirns nachgewiesen / Veränderungen in zerebralen Netzwerken korrelieren mit Schwere der Infektion und Symptomen / Veröffentlichung in Nature Communications