Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Gehirn hört auf viele Namen

20.02.2014
Ein internationales Biologenteam hat einheitliche Benennungen für das Insektengehirn erarbeitet, um eine gemeinsame Basis für neurowissenschaftliche Forschungsprojekte zu schaffen.

Die Gehirne von Insekten weisen tiefgreifende Ähnlichkeiten im Bau auf, obwohl sich in 400 Millionen Jahren Evolution sehr viele höchst unterschiedliche Arten entwickelt haben.


Per Navi durchs Oberstübchen: Das Fliegenhirn gliedert sich in zahllose Abschnitte, die hier in verschiedenen Farben dargestellt sind.
(Abbildung aus Kei Ito, Kazunori Shinomiya & al., Neuron 2014)


Die Lage des Insektenhirns in der Kopfkapsel
(Montage: Autoren)

Die Wissenschaftler veröffentlichen ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Neuron“. Unter anderem beteiligten sich die Universitäten Greifswald, Mainz, Marburg, München (LMU) und Würzburg an der Arbeitsgruppe.

Vor Kurzem starteten das europaweite Forschungsvorhaben des „Human Brain Project“ sowie die US-amerikanische „Brain Initiative“, mit denen die Europäische Gemeinschaft und die US-Regierung die Hirnforschung voranbringen möchten – unter Einsatz der weltweit besten Neurowissenschaftler, moderner Computertechnik und viel Geld. Insekten sind für diese Initiativen wichtige Modellorganismen, doch was bislang fehlte, waren allgemeinverbindliche Benennungen.

„Es wächst die Einsicht, wie wichtig eine gemeinsame Sprache ist, um neuronale Netzwerke zu beschreiben“, erklärt der Biologieprofessor Dr. Uwe Homberg von der Philipps-Universität, einer der Mitverfasser der aktuellen Publikation.

„Die bestehenden Nomenklaturen für Insektengehirne leiden unter einer ganzen Reihe von Mängeln“, führt Koautor Professor Dr. Martin Heisenberg von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg aus: So erhielten vergleichbare Gehirnregionen bei unterschiedlichen Arten verschiedene Namen; andererseits werden mitunter dieselben Wörter verwendet, um Strukturen zu bezeichnen, die einander gar nicht entsprechen. Außerdem sind die Grenzen vieler Abschnitte des Insektengehirns nicht klar definiert, und mehrere Strukturen haben gar keinen etablierten Namen und somit keine definierten Grenzen.

Koautor Professor Dr. George Boyan, Entwicklungsneurobiologe an der Ludwig-Maximilians-Universität München, erklärt: „Die neu erarbeitete Nomenklatur basiert auf einer detaillierten und allgemein akzeptierten Beschreibung der Feinanatomie und Verschaltungen des adulten Insektengehirns. Sie ermöglicht, den Bezug zwischen Entwicklung und neuronaler Vernetzung herzustellen und so die Funktionsweise des reifen Gehirns besser zu verstehen.“

Das vorgelegte Nomenklatursystem orientiert sich am Modell der Taufliege Drosophila melanogaster. Drosophila ist derzeit die am häufigsten verwendete Art für Untersuchungen des Insektengehirns. „Für viele der Hirnregionen, die wir am Modell Drosophila identifiziert haben, gibt es offensichtlich Entsprechungen bei anderen Insektenarten, zum Beispiel bei Heuschrecken, Schaben, Bienen, Ameisen und Motten“, sagt der Würzburger Mitverfasser Professor Dr. Wolfgang Rössler.

Aufgrund der Einbeziehung von Fachleuten für die diversen Arten zeigt sich das Autorenteam zuversichtlich, „dass die hier vorgestellte Nomenklatur auf eine Vielzahl von Insekten und sogar auf diesen nur entfernt verwandte Gruppen der Gliederfüßer wie die Hundertfüßer und die Krebstiere erweiterbar ist“, wie Koautor Professor Dr. Steffen Harzsch von der Universität Greifswald ergänzt.

Viele der Gehirnstrukturen unterschiedlichster Arten haben zwar einen gemeinsamen evolutiven Ursprung, können sich aber in Form und Volumen drastisch unterscheiden. „Unser Nomenklaturvorschlag soll ein besseres Verständnis des Drosophila-Gehirns ermöglichen sowie als Bezugspunkt für die Untersuchung von anderen Insekten und Gliedertieren dienen“, erklärt Mitverfasser Professor Dr. Roland Strauss von der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz.

Das Benennungssystem basiert auf jahrelangen Diskussionen in der internationalen Arbeitsgruppe „Insect Brain Name“, einem Team von Neurobiologen, die an unterschiedlichen Arten von Insekten und anderen wirbellosen Tieren arbeiten. Die Gruppe fand sich bei einem internationalen Kongress im Jahr 2007 zusammen; die Teilnehmer richteten ein E-Mail-basiertes Online-Forum ein, um die Benennungsvorschläge zu diskutieren, und trafen sich zu Tagungen und Workshops.

Originalveröffentlichung: Kei Ito, Kazunori Shinomiya & al. (Insect Brain Name Working Group): A Systematic Nomenclature for the Insect Brain, Neuron 81 (19. Februar 2014), 755–765, DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.017

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Uwe Homberg,
Fachgebiet Neurobiologie
Philipps-Universität Marburg
Tel. +49 6421 28-23402
E-Mail: homberg@staff.uni-marburg.de
Internet: http://www.uni-marburg.de/fb17/fachgebiete/tierphysio/neurobiologie/aghomberg
Professor Dr. George Boyan,
Division of Neurobiology
Department Biology II
Ludwig-Maximilians-Universität München
Tel.: +49 89 2180-74305 / 74357
E-Mail: boyan@biologie.uni-muenchen.de
Internet: http://neuro.bio.lmu.de/research_groups/res-boyan_g/index.html
Professor Dr. Steffen Harzsch,
Zoologisches Institut und Museum
Cytologie und Evolutionsbiologie
Universität Greifswald
Tel.: +49 3834 86-4124
Fax: +49 3834 86-4067
E-Mail: steffen.harzsch@uni-greifswald.de
Professor Dr. Wolfgang Rössler,
Lehrstuhl für Verhaltensphysiologie und Soziobiologie
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Tel.: +49 931 31 84306
Fax:+49 931 31 84309
E-Mail: roessler@biozentrum.uni-wuerzburg.de
Professor Dr. Roland Strauss,
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Institut für Zoologie III - Neurobiologie
Tel.:+49 6131 3925034
Fax: +49 6131 3925443
E-Mail: rstrauss@uni-mainz.de

Johannes Scholten | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-marburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie