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Wahrnehmung: Augen schaun voraus, Gehirn denkt nach
Zügige Augenbewegungen erfolgen schneller als die Änderungen der Hirnaktivität, durch die sie repräsentiert werden. Mit diesem überraschenden Befund erklären Neurowissenschaftler aus Marburg, Bochum und Newark in den USA bestimmte Wahrnehmungsfehler. Dem Team ist es erstmals gelungen, den Zeitverlauf von Nervensignalen zu messen, die dem Gehirn die Eigenbewegung der Augen rückmelden. Die Forscher um Professor Dr. Frank Bremmer von der Philipps-Universität veröffentlichen ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Current Biology“ vom 7. Februar 2012.
Beim Lesen der vorliegenden Nachricht bewegen sich die Augen ruckartig von einem Punkt zum anderen; „Sakkaden“ heißen diese Augenbewegungen im Jargon der Fachwissenschaftler. Das Bild des ruhenden Textes jagt hierbei mit hoher Geschwindigkeit – fast 1.000° pro Sekunde – über die Netzhaut. Trotzdem nehmen wir… Weiterlesen
Konzentration auf das Wesentliche – Modell erklärt die Wahl einfacher Bewegungen
Gewichte am Ende der Stange beeinflussen die Kopfbewegung. Ein mathematisches Modell sagt vorher, wie sich Blickbewegungen in dieser Situation ändern. Nadine Lehnen, LMU München
Mit dem täglichen Handgriff zur Computermaus ist es genauso wie mit dem Blick in den Rückspiegel: Immer… Weiterlesen
Entwicklungsprozesse im Gehirn: Botenstoff Glutamat entscheidend daran beteiligt
Effekt eines Glutamatrezeptors: Die Forscher verglichen die Architektur spezieller Nervenzellen (Interneuronen) mit niedriger und hoher Anzahl eines bestimmten Glutamatrezeptors (GluA1(Q)-flip). Zellen mit viel GluA1(Q)-flip (rechts) hatten längere und verzweigtere dendritische Fortsätze als Zellen, in denen der Rezeptor nur selten vorkam (links). AG Entwicklungsneurobiologie
Neurobiologen aus Bochum haben herausgefunden, dass bestimmte Rezeptoren für den Botenstoff Glutamat die Architektur von Nervenzellen im sich entwickelnden Gehirn festlegen. Einzelne Rezeptorvarianten führen zu besonders langen und verzweigten Fortsätzen (Dendriten), mit denen die Zellen kommunizieren. Die Forscher zeigten auch, dass die wachstumsfördernde Eigenschaft der Rezeptoren damit zusammenhängt, wieviel Kalzium sie in die Zellen einströmen lassen. „Diese Ergebnisse erlauben Einblicke in die Mechanismen, mit denen sich Nervenzellen während der Entwicklung vernetzen“, sagt Prof. Dr. Petra Wahle aus… Weiterlesen
Sinneswahrnehmungen: Stimmzellen für das Erkennen von Stimmen
Zwei Rufe von Rhesusaffen (oben: Amplitude der Laute über die Zeit; unten: Energie für jede Frequenz über die Zeit). Illustration: Catherine Perrodin/MPI für biologische Kybernetik
Spezielle Nervenzellen sind für die Verarbeitung von gesprochenen Informationen der Artgenossen reserviert
Die Stimme des Menschen ist genauso charakteristisch wie sein Gesicht – häufig lässt sich ein Bekannter über eine Nachricht auf dem Anrufbeantworter identifizieren, selbst wenn er vergessen hat, seinen Namen zu nennen. Der Hauptbereich der Gesichtserkennung liegt im unteren Schläfenlappen. Dort treten gehäuft Nervenzellen auf, die auf Gesichter deutlich stärker reagieren als auf andere Bilder. Forscher des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Tübingen haben sich auf die Suche nach vergleichbaren Strukturen bei der Verarbeitung von Stimminformationen im Gehirn gemacht. Bei Rhesusaffen sind sie… Weiterlesen
Wissenschaftler entdecken offenbar Mechanismus, den das Gehirn vor Alterung schützt
Wissenschaftler der Universitäten Bonn und Mainz haben einen Mechanismus entdeckt, der das Gehirn offenbar vor Alterung schützt. Sie schalteten bei Mäusen den Cannabinoid 1-Rezeptor aus. Die Tiere zeigten dann viel schneller Verfallserscheinungen, wie sie ähnlich auch bei Demenzkranken vorkommen. Die Forscher stellen ihre Ergebnisse in einer aktuellen Publikation der Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) vor.
Die Menschen werden immer älter, die Zahl der Demenzerkrankungen nimmt zu. Welche Faktoren die Degeneration des Gehirns steuern, ist noch weitgehend unbekannt. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass etwa Stress, Akkumulierung von giftigen Abbauprodukten und Entzündungen die Alterung beschleunigen. Umgekehrt gibt es aber auch Mechanismen, die das Gehirn wie ein Bodyguard vor dem Verfall schützen oder defekte Strukturen reparieren.
Forscher der Universitäten… Weiterlesen
Separate Kodierung von Orientierung und Bewegung im Gehirn zum ersten Mal gezeigt
Fährt mein Zug an oder der am Gleis gegenüber? Welcher Zug sich in Bewegung setzt, erkennt man oft erst dann, wenn man beim Blick aus dem Fenster Relativbewegungen von Konturen an verschiedenen Orten erfasst hat. Doch wie werden diese unterschiedlichen Informationen gleichzeitig durch dasselbe Netzwerk aus Millionen aktivierter Nervenzellen im Gehirn geschleust? „Nervenzellen synchronisieren sich mit unterschiedlichen Partnern in verschiedenen Frequenzen“, erklärt Dr. Dirk Jancke, Neurowissenschaftler an der Ruhr-Universität in Bochum.
So entstehen sich überlagernde Aktivitätsmuster, die jeweils Richtung, Geschwindigkeit und Orientierung von Objekten abbilden. Dieses „Gehirn-Multiplexing“ zeigen Bochumer Wissenschaftler zusammen mit Kollegen der Universität Osnabrück mit Hilfe eines neuen bildgebenden Verfahrens, des „Real-time Optical Imagings“. Ihre Ergebnisse sind im Journal „NeuroImage“ veröffentlicht.
Optische Messung von Gehirnaktivität in Echtzeit
Das… Weiterlesen