Nervenzellen

Wie körperliche Bedürfnisse und physiologische Zustände die sensorische Wahrnehmung verändern

Do, 11.05.2017 - 07:06 — Ilona Grunwald Kadow

Ilona Grunwald KadowIcon BiologieKörperliche Verfassung und Lebensumstände können sowohl die Wahrnehmung als auch die Reaktion auf den Geruch oder Geschmack bestimmter Nahrung verändern. Was diese Veränderung jedoch auslöst, ist noch unklar. Die Autorin (ehem. Forschungsgruppenleiterin am MPI für Neurobiologie, jetzt Professor für Nervensystem und Metabolismus an der TU München) konnte zeigen, dass befruchtete Weibchen der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) nach der Befruchtung polyaminreiche Nahrung bevorzugen und diese mittels bestimmter Geruchs- und Geschmacksrezeptoren identifizieren. Körperliche Bedürfnisse können also die Sinne und letztlich das Verhalten beeinflussen.*

Optogenetik erleuchtet Informationsverarbeitung im Gehirn

Do, 23.02.2017 - 22:01 — Gero Miesenböck

Gero MiesenböckIcon BiologieOptogenetik ist eine neue Technologie, die Licht und genetisch modifizierte, lichtempfindliche Proteine als Schaltsystem benutzt, um gezielt komplexe molekulare Vorgänge in lebenden Zellen und Zellverbänden bis hin zu lebenden Tieren sichtbar zu machen und zu steuern. Diese, von der Zeitschrift Nature als Methode des Jahres 2010 gefeierte Strategie revolutioniert (nicht nur) die Neurowissenschaften und verspricht bahnbrechende Erkenntnisse und Anwendungen in der Medizin. Gero Miesenböck, aus Österreich stammender Neurophysiologe (Professor an der Oxford University), hat diese Technologie entwickelt und zeigt hier auf, wie mit Hilfe der Optogenetik die neuronale Steuerung des Schlafes erforscht werden kann.*

Placebo-Effekte: Heilung aus dem Nichts

Do, 16.02.2017 - 10:45 — Susanne Donner

Susanne DonnerIcon MedizinErwartungshaltung und Konditionierung können bewirken, dass Scheinmedikamente ebenso wirkungsvoll werden wie Arzneien – zumindest gegen Schmerz, bei psychischen Erkrankungen und Allergien. Die Erforschung dieser sogenannten Placebo-Effekte ist zu einem enorm wichtigen, intensiv untersuchten Thema in der Medizin geworden. Die Chemikerin und Wissenschaftsjournalistin Susanne Donner beschreibt hier, wie Veränderungen auf Ebene des Gehirns und Rückenmarks dieses Phänomen erklären können.*

Wie Nervenzellen miteinander reden

Fr, 30.09.2016 - 06:03 — Reinhard Jahn

Reinhard JahnIcon BiologieNervenzellen sind miteinander durch Synapsen verbunden, an denen Signale in Form von Botenstoffen übertragen werden. Diese Botenstoffe liegen- portionsweise in kleine Membranbläschen (die synaptischen Vesikel) verpackt - im Inneren der Nervenzellen bereit. Wenn elektrische Signale anzeigen, dass eine Botschaft übermittelt werden soll, verschmelzen einige synaptische Vesikel mit der Zellmembran und entleeren ihren Inhalt nach außen. Wie dies genau funktioniert, hat der Biochemiker Reinhard Jahn, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen, erforscht. Nach zahlreichen hochkarätigen Preisen für seine wegweisenden Arbeiten wird er im November mit dem Balzanpreis 2016, einem der bedeutendsten Wissenschaftspreise, ausgezeichnet.*

Wie die Schwangere, so die Kinder

Fr, 05.08.2016 - 06:27 — Susanne Donner

Susanne DonnerIcon BiologieSchon Einflüsse im Mutterleib prägen das ungeborene Kind, zum Teil lebenslang. Stress der Mutter führt dazu, dass ihr Kind schneller und oft gestresst ist, andererseits aber unter Stress auch vergleichsweise gute Leistungen erbringt. Ängstliche Schwangere haben tendenziell eher vorsichtige Babys - u.U. ein Vorteil, um Gefahren blitzschnell zu erkennen, aber auch ein Nachteil in einer sicheren Welt. Eine der neuesten Hypothesen besagt, pränataler Stress könnte den geistigen Abbau im Alter bedingen. Die Chemikerin und Wissenschaftsjournalistin Susanne Donner fasst den gegenwärtigen Stand der Forschung zu diesem ungemein wichtigen Thema zusammen*.

Ein Dach mit 36 Löchern abdichten - vorsichtiger Optimismus in der Alzheimertherapie.

Fr, 24.06.2016 - 06:03 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon MedizinVor wenigen Tagen ist in der Fachzeitschrift "Aging" ein Artikel erschienen, der einen neuen Therapieansatz für die Alzheimer-Krankheit beschreibt, mit dem bei einem (allerdings) kleinen Patientenkollektiv ein noch nie dagewesener Erfolg erzielt wurde [1]. Der Ansatz beruht auf den Forschungsergebnissen von Dale Bredesen, einem international renommierten Experten auf dem Gebiet der Mechanismen neurodegenerativer Erkrankungen. Er strebt dabei eine Optimierung der Signale von Nervenzellen an, die hinsichtlich Bildung und Abbau von Synapsen in ein Ungleichgewicht geraten sind.

Die Alzheimerkrankheit: Tau-Protein zur frühen Prognose des Gedächtnisverlusts

Fr, 27.05.2016 - 15:18 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinLange vor den ersten Anzeichen von Gedächtnisproblemen erfolgen bei Alzheimerkranken bereits Veränderungen im Gehirn. Charakteristisch dafür sind zwei Typen unlöslicher Proteinablagerungen: beta-Amyloid Plaques ausserhalb und verklumpte Tau-Protein Fibrillen innerhalb der Nervenzellen des Gehirns. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health, weist hier auf eine neue Studie hin, die Kartierungen dieser Ablagerungen mittels bildgebender Verfahren (PET- und MRI-Scans) ausgeführt hat. Die Anreicherung des Tau-Proteins im Schläfenlappen korreliert dabei eng mit den Symptomen des Gedächtnisverlustes. Demnach könnten PET-Scans der Tau-Protein Verteilung bereits frühzeitig Aussagen über das Stadium der Krankheit und Prognosen über deren Fortschreiten erlauben und das Ansprechen auf Therapien kontrollieren.*

Proteinmuster chronischer Schmerzen entziffern

Fr, 06.05.2016 - 11:39 — Manuela Schmidt

Manuela SchmidtIcon MedizinSchmerz ist ein Hauptsymptom vieler Krankheiten und weltweit der häufigste Grund für Menschen, medizinische Hilfe zu suchen. Während akuter Schmerz ein Warnsignal darstellt, bergen chronische Schmerzen große Herausforderungen sowohl für Patienten als auch für behandelnde Ärzte. Für die Entwicklung nebenwirkungsarmer und effizienter Schmerztherapien wäre die Entzifferung von Proteinen, die ausschließlich an chronischen Schmerzen beteiligt sind, von enormer Bedeutung. Die Neurowissenschafterin Manuela Schmidt ( Max-Planck Institut für experimentelle Medizin, Göttingen) arbeitet an den molekularen Grundlagen der Schmerzentstehung und -weiterleitung.*

Stellen Sie sich vor …

Neuronale Netze mithilfe der Zebrafischlarve erforschen

Fr, 22.04.2016 - 09:44 — Ruben Portugues

Ruben PortuguesIcon BiologieEine Hauptfunktion unseres Gehirns ist es, Sinneseindrücke zu verarbeiten, um  das optimale Verhalten zu wählen. Die Berechnungen, mit denen das Gehirn Sinneseindrücke und Verhalten verbindet, sind kaum verstanden. Um diese komplexen Vorgänge zu verstehen, untersucht Ruben Portugues, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Neurobiologie (Martinsried), einfachere Modellorganismen, nämlich die transparente Larve des Zebrafisches. Diese ermöglicht es, mit neuesten optischen Methoden dem gesamten Gehirn und selbst einzelnen Nervenzellen bei der Arbeit zuzuschauen und hilft zu verstehen, wie neuronale Netzwerke Sinneseindrücke in Verhalten übersetzen.*

Die bedrohliche Alzheimerkrankheit — Abschied vom Ich

Fr, 03.07.2015 - 09:49 — Gottfried Schatz

Gottfried SchatzIcon MedizinUnser Gehirn droht im Alter zu versagen. Die häufigste Form von geistigem Verfall ist die Alzheimerkrankheit, die wegen der Überalterung der Bevölkerung immer häufiger wird. Ihre Ursache ist noch unbekannt. Der renommierte Biochemiker Gottfried Schatz beschreibt die aktuellen Ansätze, welche das Krankheitsbild auf molekularem Niveau zu erklären versuchen, um auf dieser Basis therapeutische Strategien zu entwickeln.

Geheimnisvolle Sinne — Wie Lebewesen auf ihren Reisen das Magnetfeld der Erde messen

Icon BiologieWenn unsere Zugvögel nun nach dem Süden aufbrechen, orientieren sie sich auf ihrer Route u.a. nach Stärke und Richtung des Magnetfelds der Erde. Diesen Magnetsinn teilen sie mit vielen anderen Lebewesen, angefangen von Bakterien bis hin zu Säugetieren. Wie die einzelnen Spezies das Magnetfeld „fühlen“ und verarbeiten, ist noch weitgehend unerforscht.

Gottfried SchatzWie ist die Welt um mich beschaffen? Ich kann sie sehen, riechen, hören, betasten und schmecken, doch obwohl ich für diese Sinne Hunderte verschiedener biologischer Sensoren und mindestens ein Zehntel meiner Gene einsetze, öffnen sie mir nur ein schmales Tor zur Wirklichkeit. Meine Augen sehen nur einen verschwindenden Teil des immensen elektromagnetischen Spektrums, meine Ohren sind taub gegenüber tiefen und hohen Tönen, und meine Nase ist stumpf gegenüber Millionen von Düften, die mich umgeben. Um die Grenzen der Sinne zu erweitern, suchen viele Menschen Zuflucht bei Esoterik, Mystik oder Drogen. Und entspringen nicht auch Wissenschaft und Kunst unserem Sehnen, die Pforten der Wahrnehmung zu erweitern? Welche Welt würde sich mir erschliessen, wenn ich ultraviolettes oder infrarotes Licht sehen, Ultraschall hören, elektrische Felder spüren oder das Magnetfeld der Erde wahrnehmen könnte?

Grausamer Hüter — Wie uns Schmerz schützt – oder sinnlos quält

Icon BiologieNichts warnt so eindringlich vor Gefahr wie akuter Schmerz, nichts kann so zerstörerisch wirken wie chronischer Schmerz, der seine Signal- und Warnfunktion verloren hat. Der Kampf gegen den Schmerz (und seine überkommenen soziokulturellen Sichtweisen) hat neue, mechanistisch basierte Ansatzpunkte gefunden, deren therapeutische Umsetzung plausibel erscheint.

Gottfried SchatzWir sehnen uns zeit unseres Lebens nach der Geborgenheit unserer Kindheit. Vielleicht hat Thomas Wolfe sein grosses Epos deswegen «Look Homeward, Angel» genannt. Wo ist mein Schutzengel geblieben, der mich einst behütete? Eltern und Lehrer, die ihn mir schenkten, haben ihn wohl mit sich ins Grab genommen. Dennoch bewahren mich auch heute noch unzählige winzige Hüter vor Gefahr. Es sind Sensoren meines Körpers, die mich sehen, hören, riechen, schmecken, fühlen – und Schmerz empfinden lassen.

Sensoren

Wie wir die Welt um uns herum wahrnehmen — Membran-Rezeptoren als biologische Sensoren

Icon BiologieDieser Beitrag dient als Einleitung zum Artikel von Wolfgang Knoll: „Die biomimetische künstliche Nase – wie weit sind wir?“, der in mehreren Teilen in den nächsten Wochen erscheinen wird.

Inge SchusterDer letzte Beitrag von Gottfried Schatz im Science-Blog „Wie Gene und chemische Botenstoffe unser Verhalten mitbestimmen“ hat sich mit der Kommunikation von Nervenzellen beschäftigt. Diese erfolgt mit Hilfe kleiner chemischer Moleküle – Botenstoffen – die von einer elektrisch angeregten Senderzelle ausgestoßen werden, an spezifische Rezeptoren von Empfängerzellen andocken und mittels dieser Rezeptoren die Auslösung elektrischer Signale bewirken. Der Signaltransfer hängt von Art, Eigenschaften und individuellen Varianten der Rezeptoren ab, ebenso wie von denen der Proteine, die Synthese und Metabolismus der Botenstoffe bewirken.

Sehr geehrter Besucher, wir laden Sie herzlich ein, Ihre Meinung, Kritik und/oder auch Fragen in einer Mailnachricht an uns zu deponieren. Gültigen Absendern werden wir zügig antworten.

Inhalt abgleichen