ETH-​Forschende untersuchten im Detail, wie sich während der Embryonalentwicklung das Neuralrohr formt. Sie kommen zum Schluss: Dies geschieht weniger aktiv als bisher angenommen. Auswirkungen hat das auch für das Verständnis von Fehlbildungen wie einem offenen Rücken.

Forschende der Universität Bern und Inselspital, Universitätsspital Bern haben entdeckt, wie das Gehirn während des REM-Schlafs Emotionen sortiert, um die Speicherung positiver Emotionen zu verstärken und zu verhindern, dass traumatische Erinnerungen sich im Gehirn verfestigen. Die Erkenntnisse unterstreichen die Bedeutung des Schlafs für die menschliche Gesundheit und eröffnen neue Wege für therapeutische Strategien.

Beim Menschen ist die Geburt schwieriger und schmerzhafter als bei Menschenaffen. Lange nahm man an, dass dies auf das grosse Gehirn und die engen Verhältnisse im mütterlichen Becken zurückgeht. Mit 3D-Geburtssimulationen zeigen Forschende der Universität Zürich, dass die Geburt aber bereits bei den Vormenschen vor rund drei Millionen Jahren deutlich schwieriger war trotz ihrem noch kleinen Gehirn – mit Folgen für ihre kognitive Entwicklung.

Lautwandelphänomene im Mittelalter geben Aufschluss über die Wahrnehmung von Sprache

Eine Stimulation bestimmter Kleinhirnbereiche könnte Absence-Epilepsien entgegenwirken. Was jedoch auf zellulärer und molekularer Ebene bei dieser Form der Epilepsie im Gehirn passiert und wie genau sich eine Stimulation auswirkt, ist bislang nicht im Detail verstanden. Neue Einblicke haben Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) in Versuchen mit Mäusen gewonnen.

Halluzinogene Substanzen werden gerne als Partydrogen konsumiert – doch Studien haben nachgewiesen, dass sie auch gegen Depressionen helfen. Was Psilocybin genau im Gehirn depressiver Menschen bewirkt, haben nun Londoner Forscher untersucht.

Halluzinogene Substanzen werden gerne als Partydrogen konsumiert – doch Studien haben nachgewiesen, dass sie auch gegen Depressionen helfen. Was Psilocybin genau im Gehirn depressiver Menschen bewirkt, haben nun Londoner Forscher untersucht.

Um den Informationsfluss im Gehirn zu verstehen, muss man wissen, welche Nervenzellen an welchen Funktionen beteiligt sind, und wie sie untereinander verschaltet sind. Mit einer neu entwickelten Bildgebungsmethode legt ein chinesisches-deutsches Forscherteam die Grundlage für eine genaue Eins-zu-eins-Kartierung von Zellen und Funktionen. An der Entwicklung ist auch Dr. Hongbo Jia beteiligt, der den in vivo-Mikroskopiebereich am Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) Magdeburg leitet. Das neue Verfahren wurde nun im Fachmagazin Nature Communications vorgestellt.

Künstliche neuronale Netze spezialisieren sich wie das menschliche Gehirn auf die Wahrnehmung von Gesichtern – Wahrnehmungspsychologische Studie von JLU und MIT

Schlussakt in der Pandemie? Umfangreiche neue Daten zu Long Covid und zu möglicherweise lang anhaltenden Einbußen im Körper und Gehirn zeigen, wieso viele Infizierte und das Gesundheitssystem so schnell nicht aufatmen können.

Das Max-Planck-Institut für Psychiatrie und das Universitätsklinikum Bonn konnten erstmals einen Stressfaktor im Gehirn direkt mit dem zelleigenen Recyclingprogramm und Fettleibigkeit in Verbindung bringen. Dies könnte einen vollkommen neuen Ansatz zur Behandlung Stress-induzierter Stoffwechselerkrankungen ermöglichen.

Schlussakt in der Pandemie? Umfangreiche neue Daten zu Long Covid und zu möglicherweise lang anhaltenden Einbußen im Körper und Gehirn zeigen, wieso viele Infizierte und das Gesundheitssystem so schnell nicht aufatmen können.

Astrozyten bilden im zentralen Nervensystem grosse Netzwerke miteinander verbundener Zellen. Werden diese Verbindungen im Gehirn erwachsener Mäuse unterbrochen, können die Tiere keine räumlichen Informationen mehr speichern. Das Astrozyten-Netzwerk ist somit essenziell für räumliches Lernen und Gedächtnisbildung, wie Neurowissenschaftler der Universität Zürich zeigen.

»Es gibt deutliche Hinweise auf hirnbezogene Anomalien«: Laut Forschenden aus Oxford verringere sich nach einer Coronaerkrankung die graue Substanz im Gehirn ebenso wie die Gesamtgröße des Organs.

Nervenzellen führen unentwegt komplizierte Berechnungen durch – eine Voraussetzung dafür, dass wir zum Beispiel ein Geräusch im Raum lokalisieren oder die Richtung einer Bewegung abschätzen können. Dazu müssen einzelne Zellen zwei Signale multiplizieren. Wie solch ein Rechenprozess konkret abläuft, war jahrzehntelang ein Rätsel. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz, in Gründung (i.G.), hat in der Fruchtfliege die biophysikalische Grundlage entschlüsselt, die es einem Nervenzelltyp ermöglicht zwei Eingangssignale miteinander zu multiplizieren. Dies gibt neue Einblicke in die Rechenleistung einzelner Nervenzellen, die unzähligen Vorgängen im Gehirn zugrunde liegt.

Die Ursache der Tuberöse Sklerose, einer seltene Neuroentwicklungsstörung, findet sich in der besonderen Biologie des menschlichen Gehirns. Zu diesem Ergebnis kommen Forscherinnen und Forscher des Wiener Instituts für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IMBA). Für die Erforschung wurden die am IMBA entwickelten mikroskopisch kleinen Labormodelle des menschlichen Gehirns – Organoidmodelle genannt – adaptiert. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal Science veröffentlicht. Sie zeigen, dass Krankheiten des menschlichen Gehirns oft besser mit Hilfe von Organoidmodellen des menschlichen Gehirns als mit Tiermodellen verstanden werden können.

Hirnerkrankungen wie ein Schlaganfall können ein Broken-Heart-Syndrom auslösen. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), die diesen Zusammenhang erstmals systematisch aufgearbeitet haben.

LMU-Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Atmung Prozesse im Gehirn koordiniert, die für die Abspeicherung von Informationen während Schlaf und Ruhe wichtig sind.

Wie können wir von einem Zustand der Unachtsamkeit zu einem höchster Aufmerksamkeit wechseln? Der Locus coeruleus, der blaue Kern, ist eine winzige Zellstruktur im Hirnstamm. Als Hauptquelle des Botenstoffes Noradrenalin hilft er dabei, unseren Aufmerksamkeitsfokus zu kontrollieren. Wissenschaftler*innen am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und der University of Southern California argumentieren, dass der blaue Kern die Sensitivität unseres Gehirns in Situationen reguliert, die unsere Aufmerksamkeit erfordern. Ihre Annahmen stellen sie in einem Meinungsartikel vor, der in der Fachzeitschrift Trends in Cognitive Sciences veröffentlicht wurde.

Wenn wir auf Ziele hinarbeiten und unsere Handlungen entsprechend anpassen, spricht man von Motivation. Allerdings weiss man wenig über die neuronalen Mechanismen dahinter. Forschende des Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) und der Universität Basel haben nun die Ereignisse im Gehirn einer Maus identifiziert, während sich das Tier auf eine bestimmte Weise verhält, um eine Belohnung zu erhalten. Und wie die Maus ihr Verhalten anpassen kann, wenn sie nicht das Erwartete bekommt.

Das menschliche Gehirn ist extrem dynamisch. Die Verbindungen zwischen Nervenzellen ändern sich, wenn wir etwas lernen oder vergessen. Die Rechenprozesse im Gehirn ändern sich sogar noch schneller als seine Struktur: In Sekundenbruchteilen können wir uns auf einen neuen Reiz fokussieren, und plötzlich nehmen wir den Kaffeeduft wahr, der schon lange unbemerkt in der Luft lag. Ein transdisziplinäres Forschungsteam am Göttingen Campus hat nun experimentelle und mathematische Ansätze verbunden und so einen neuen Blickwinkel auf solche schnellen Schaltvorgänge im Gehirn gefunden.

Um herauszufinden, was im Gehirn geschieht, während wir Emotionen erleben, nutzte man bislang meist stark vereinfachte Laborexperimente. Die Emotionen hatten dabei oft wenig Ähnlichkeit zum Erleben im Alltag. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften nutzten nun Virtuelle Realitäten, um Emotionen möglichst realitätsnah hervorzurufen – und konnten dabei die Stärke der Emotion aus den Hirnsignalen berechnen.

Unser Gehirn kann dank der sogenannten Mustertrennung sehr ähnliche Muster unterscheiden. Wie genau die Mustertrennung abläuft, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Anhand eines maßstabsgetreuen Computermodells des Gyrus dentatus, einer Hirnregion, die an der Mustertrennung beteiligt ist, fand Peter Jonas, Professor am Institute of Science and Technology (IST) Austria, heraus, dass hemmende Neuronen, die durch ein Muster aktiviert werden, alle benachbarten Neuronen unterdrücken. Sie können dadurch „konkurrierende“ ähnliche Muster ausschalten. Dies ist das Ergebnis einer Studie, die in Nature Computational Science veröffentlicht wurde.

Im Gehirn laufen unzählige komplexe Prozesse ab, die es uns ermöglichen zu denken, zu fühlen und uns zu bewegen. Das ist nur möglich, weil es eine enorme Vielfalt an Zelltypen mit einer jeweils ganz spezifischen Funktion gibt. Forschende am Max-Planck-Institut für Neurobiologie untersuchten mit einem internationalen Team, wie diese Diversität entsteht. Sie entwickelten eine Methode, um Verwandtschaftsverhältnisse von Zelltypen im Gehirn der Maus zu analysieren. Das zeigte, dass vom Zelltyp nicht auf den Verwandtschaftsgrad geschlossen werden kann: Zellen ähnlicher Zelltypen sind oft nicht miteinander verwandt. Umgekehrt können Zellen sehr unterschiedlichen Typs den gleichen Ursprung haben.

Was passiert im Gehirn, wenn das blosse Hören zum Zuhören wird? Um das zu entschlüsseln, haben Forschende der Universität Basel den neuronalen Fingerabdruck der beiden Arten der Schallverarbeitung im Gehirn von Mäusen aufgespürt.