Gehirn

Do, 06.05.2021 - 16:54 — Michael Simm

Für die Verbindungen zwischen den Zellen des Nervensystems interessierten sich bereits vor 140 Jahren Anatomen, aber erst raffinierte Färbetechniken ermöglichten es, den Verlauf und die Verbindungen einzelner Neurone nachzuzeichnen. Um Nervenbahnen und Netzwerke im Gehirn zu verfolgen, bedarf es ausgeklügelter Technologien, vor allem aber viel Geduld und Liebe zum Detail. Der deutsche Biologe und Wissenschaftsjournalist Michael Simm beschreibt im folgenden Artikel welche Methoden und Geräte es zur Darstellung des „Konnektoms“ – also sämtlicher Zellen und Zellbestandteile des Gehirns und ihrer Verbindungen bedarf.*

Fr, 15.01.2021 — Francis S. Collins

Covid-19 Patienten weisen häufig neurologische Beschwerden auf, die neben Störungen des Geruchs- und Geschmacksinns u.a. zu Verwirrtheit und lähmender Müdigkeit führen und auch nach Abklingen der akuten Infektion lange bestehen bleiben können. Mit Hilfe von hochauflösender Magnetresonanztomographie haben NIH-Forscher am National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) postmortales Hirngewebe von COVID-19 Patienten untersucht und Entzündungen festgestellt, die zu undichten Blutgefäßen und Gerinnseln führten. Dafür, dass das Virus SARS-CoV-2 selbst in das Hirngewebe eingedrungen war, konnten sie allerdings keinen Hinweis finden. Francis Collins, Direktor der US-National Institutes of Health (NIH), die zusammen mit dem Unternehmen Moderna den eben zugelassenen COVID-19- Impfstoff  mRNA-1723 designt und entwickelt haben, berichtet über diese Untersuchungen.*

Do, 24.12.2020 - 07:43 — Nora Schultz

Nervenzellen kommunizieren, indem sie elektrische Signale (Aktionspotentiale) auf eine lange Reise bis zu den Synapsen am Ende ihres Axons schicken – ein aufwändiger und verhältnismäßig langsamer Prozess. Mit der Hilfe der Oligodendrozyten - eine Art von Gliazellen - wird das Axon zum Super-Highway. Diese Zellen umwickeln mehrere Axone abschnittsweise, versorgen sie mit Energie und isolieren die ummantelten Stücke mit ihrer als Myelin bezeichneten Biomembran elektrisch. Innerhalb der umwickelten Abschnitte kann sich das Aktionspotential viel schneller fortpflanzen. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz gibt einen Überblick über den Vorgang der Myelinisierung.*

Do, 19.11.2020 — Jochen Müller

Die krankhafte Fettleibigkeit (Adipositas) ist weltweit auf dem Vormarsch. Weltweit leben über 1,9 Milliarden Menschen mit Übergewicht, davon über 650 Millionen mit Adipositas. Die Zahlen nehmen seit 30 Jahren zu, vor allem unter Männern, Jugendlichen und Kindern. Experten sehen Adipositas als Gehirnerkrankung an. Grund ist ein fehlreguliertes Gleichgewicht (Homöostase) zwischen Energieverbrauch und Nahrungsaufnahme. Der Neurowissenschafter und Wissenschaftsjournalist Jochen Müller gibt auf der Seite "dasgehirn.info" einen Überblick, wie die Achse zwischen Gehirn und Verdauung funktioniert und was bei Diabetes und Adipositas schief läuft in Kopf und Körper.*

Do, 11.06.2020 — Nora Schultz

Aus einer einzigen befruchteten Eizelle wächst eine der komplexesten Strukturen überhaupt – das menschliche Gehirn. Dafür braucht es viel Faltkunst und etliche Schicksalsschritte. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz gibt einen Überblick über die Entstehung der Nervenzellen aus dem Ektoderm des Embryos und wie diese zu ihren Bestimmungsorten im Gehirn wandern, dort ihre endgültige Gestalt annehmen und sich mit anderen Nervenzellen vernetzen.*

Do, 06.02.2020 — Redaktion

Die Blut-Hirn-Schranke ist eine hoch entwickelte Barriere aus verschiedenen Zelltypen, die den Durchtritt von Molekülen - beispielsweise von Arzneimitteln gegen neurodegenerative Erkrankungen oder Hirnverletzungen - vom Blut ins Gehirn stoppen. Mit dem Ziel diese Barriere für bestimmte Substanzen selektiv durchlässig zu machen, laufen zwei EU-Projekte: i) es soll ein in vitro-Modell der Blut-Hirn-Schranke aufgebaut werden, das verlässlichere Vorhersagen zur in vivo Wirksamkeit hirnaktiver Substanzen erlaubt, ii) Leuchtende Nanopartikeln sollen als Sonde das Durchqueren der Blut-Hirn-Schranke direkt in Echtzeit sichtbar machen.*

Do, 12.12.2019 — Inge Schuster

Unter der Bezeichnung Transhumanismus sind In den letzten Jahrzehnten mehrere, von einander nicht scharf abgegrenzte weltanschauliche Strömungen vor allem im angelsächsischem Raum entstanden, die mit Hilfe von Wissenschaft und Technologie die Grenzen des biologischen Menschen überwinden und seine Fähigkeiten erweitern möchten. Alle diese Ideologien verbindet die Erwartung, dass damit die Chancen auf ein erfülltes Leben erhöht werden. Dies reicht von Gen-Verbesserung, Umkehrung des Alterungsprozess bis zur Verschmelzung von Mensch und Maschine (Cyborg) und darüber hinaus zu einer nichtbiologischen neuen posthumanen Spezies. Der folgende Überblick gibt meine Sicht als Biowissenschafter - jedoch ohne ethische Wertung - wieder.*

Do, 05.12.2019 — Wolf Singer

Bereits heute übertreffen künstliche intelligente Systeme in einigen Bereichen die Leistungen des menschlichen Gehirns. In natürlichen Systemen, vor allem in der Großhirnrinde, sind jedoch Verarbeitungsstrategien verwirklicht, die sich in wesentlichen Aspekten von denen künstlicher Systeme unterscheiden. Ein besseres Verständnis natürlicher intelligenter Systeme kann zur Aufklärung der Ursachen von krankheitsbedingten Störungen beitragen und zudem die Konzeption wesentlich effizienterer künstlicher Systeme erlauben. Diese natürlichen intelligenten Systeme besser zu verstehen ist das zentrale Anliegen eines der renommiertesten Hirnforscher Prof. Dr.Dr.hc.mult Wolf Singer (Max-Planck-Institut für Hirnforschung und Ernst Strüngmann Institut für Neurowissenschaften, Frankfurt)*

Do, 31.10.2019 — Nora Schultz

Die Psyche und ebenso ihre Erkrankungen sind stofflich solide verankert. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz gibt einen Überblick wie Neurotransmitter, neuronale Netze und Genvarianten Aufschluss über psychiatrische Mechanismen und Risiken geben, und wie auch das Immunsystem und die Darmflora dabei mitmischen. *

Do, 17.10.2019 — Francis S. Collins

Musik kann uns mobilisieren, unsere Stimmung aufheitern, sogar Erinnerungen wachrufen. Kann Musik aber auch unsere Gesundheit positiv beeinflussen? Zur Untersuchung dieser Frage haben vor zwei Jahren die US-National Institutes of Health (NIH) zusammen mit dem National Symphony Orchestra (NSO) das Projekt "Sound Health" ins Leben gerufen; dessen Umfang soll nun gemeinsam mit dem John F. Kennedy Center für darstellende Künste erweitert werden. 20 Millionen US$ sollen über 5 Jahre in Projekte investiert werden, welche mittels moderner biomedizinischer Methoden untersuchen, wie und mit welchen Regionen des Gehirns die Musik wechselwirkt und wieweit sie eine Reihe von (neurologischen) Erkrankungen positiv beeinflussen kann. Francis S. Collins, seit 10 Jahren Direktor der NIH, hat nicht nur die Genforschung revolutioniert (er war u.a. Leiter des "Human Genome Project" und hat eine Reihe Krankheiten verursachender Gene entdeckt), er ist auch ein unermüdlicher Prediger für die Macht, die Musik auf unser Leben hat.*