Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Vermessung des Gehirns

10.08.2017

Wissenschaftler der Universität Konstanz bilden erstmals kompletten Schaltplan des Gedächtniszentrums eines Gehirns ab

Ein großer Schritt auf dem Weg zur Entschlüsselung des Gehirns: Katharina Eichler, Doktorandin an der Universität Konstanz, hat im Rahmen ihrer Doktorarbeit bei dem Konstanzer Neurobiologen PD Dr. Andreas Thum erstmals das Konnektom der Pilzkörper im Gehirn einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster) beschrieben – den Schaltplan der Nervenzellen.


Rekonstruktion einzelner Nervenzellen im elektronenmikroskopischen Gehirn einer Fliegenlarve

Universität Konstanz


Lichtmikroskopische Aufnahme des Gehirns einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster)

Universität Konstanz

In enger Kooperation mit dem Janelia Research Campus des Howard Hughes Medical Institute, Virginia (USA), haben die Neurobiologen in den vergangenen Jahren anhand hochauflösender 3D-Elektronenmikroskopie Nervenzellen und deren synaptische Verbindungen vollständig rekonstruiert.

Durch die Untersuchung dieses Netzwerkes kann langfristig verstanden werden, wie ein einfaches Gehirn neue Dinge erlernt und diese als Gedächtnis abspeichert. Die Forschungsergebnisse sind in der Ausgabe vom 10. August 2017 der Fachzeitschrift „Nature“ unter dem Titel „The complete connectome of a learning and memory center in an insect brain” publiziert.

Katharina Eichler hat in einem mikroskopisch fotografierten Larvengehirn jede der insgesamt rund vierhundert Zellen markiert und jede einzelne der insgesamt circa hunderttausend Synapsen manuell erfasst. Die Forschung der Konstanzer Wissenschaftler ist entscheidender Bestandteil eines internationalen Kooperationsprojekts zur Rekonstruktion des gesamten Gehirns der Drosophila-Larve um Albert Cardona, PhD, vom Janelia Research Campus.

Dazu arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus mehr als 20 weltweit verteilten Arbeitsgruppen zusammen, um alle der 10.000 Nervenzellen nachzubilden. Die Konstanzer Wissenschaftler haben mit dem Hauptintegrationszentrum, dem Pilzkörper des Gehirns, einen elementaren Teil geleistet, so dass inzwischen fast 8.000 Zellen rekonstruiert sind und in den nächsten zwei bis drei Jahren erstmals die Gesamtheit der neuronalen Verknüpfungen in einem Insektengehirn erfasst sein wird.

„Der Pilzkörper des Gehirns ist das Gedächtniszentrum, in dem die sensorischen Informationen zusammenkommen und das Gedächtnis gebildet wird, und damit elementar für das Verständnis des Gehirns. Es ist uns nicht nur gelungen, eine gesamte Rekonstruktion zu erstellen, sondern wir konnten auch neue Verschaltungsmuster zwischen einzelnen Zellen nachweisen“, erläutert Andreas Thum den Forschungserfolg. Die neuen Verschaltungsmuster, die von den Wissenschaftlern erkannt wurden, sind bereits Grundlage für weiterführende Forschungsprojekte.

Originalpublikation:
Eichler, K., et al. The Complete Connectome Of A Learning And Memory Center In An Insect Brain. Nature, Ausgabe vom 10. August 2017
DOI: 10.1038/nature23455

Faktenübersicht:

- Erstmals Konnektom der Pilzkörper im Gehirn einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster) abgebildet.

- Das Projekt wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), den Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD), das Visiting Program des Janelia Research Campus, die Baden-Württemberg Stiftung und das Zukunftskolleg der Universität Konstanz

- Kooperationspartner:
Albert Cardona, Marta Zlatic und James W. Truman, Janelia Research Campus des Howard Hughes Medical Institute (USA)
Bertram Gerber, Leibniz Institut für Neurobiologie (Magdeburg)
Larry Abbott, Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Department of Neuroscience, Columbia University (New York, USA)

Julia Wandt | Universität Konstanz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics