Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hirnaktivität gezielt steuern

22.07.2013
RUB-Forscher an neuem DFG-Schwerpunkt beteiligt
RUB-Forscher stimulieren und hemmen Serotoninausschüttung durch Licht
Neuer DFG-Schwerpunkt wird mit 8 Millionen Euro gefördert
Mit Licht in die Aktivitäten des Gehirns eingreifen und gezielt die Ausschüttung von Serotonin beeinflussen, das ist das Ziel von zwei Arbeitsgruppen der Ruhr-Universität Bochum und Kollegen von der Universität Osnabrück. Die Troika ist eine von zwölf Forschergruppen eines neuen DFG-Forschungsschwerpunkts, der insgesamt mit 8 Millionen Euro für zunächst drei Jahre gefördert wird.

Vielversprechende Optogenetik

Das Team aus Bochum und Osnabrück arbeitet mit der sogenannten Optogenetik im Tiermodell. Die Forscher modifizieren Neurone genetisch so, dass sie deren Aktivität mit Licht steuern können, zum Beispiel um die Serotonin-Ausschüttung in bestimmten Gehirnarealen gezielt zu beeinflussen. So können sie ausgewählte Zelltypen auf die Millisekunde genau aktivieren oder hemmen. Die Wissenschaftszeitschrift „Nature Methods“ kürte die Optogenetik 2010 zur „Methode des Jahres“. „Sie hat das Potenzial zum Nobelpreis“, sagt PD Dr. Dirk Jancke von der Optical Imaging Group vom RUB-Institut für Neuroinformatik. Im neuen Forschungsprojekt arbeiten er und seine Gruppe gemeinsam mit den Teams von Prof. Dr. Stefan Herlitze vom RUB-Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie und Prof. Dr. Peter König vom Institut für Kognitionswissenschaft der Universität Osnabrück.

Zuversicht für neurophysiologisch Erkrankte

Dysfunktionen in der Regulation von Serotonin spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung neurophysiologischer Erkrankungen wie Migräne und Depression. Serotonin ist ein neuronaler Botenstoff, der in mentale Zustände wie Motivation, Ärger, Furcht und Aufmerksamkeit sowie in Gedächtnisleistungen vielfältig eingreift. Jancke, Herlitze und König erhoffen sich auch, dass ihre Erkenntnisse bei der Behandlung von Krankheitsbildern, in denen Serotonin eine zentrale Rolle spielt, weiterhelfen.

Zellaktivitäten beobachten

Um die Veränderung von Nervenzellaktivität in wenigen Millisekunden über größere Bereiche des Gehirns erfassen zu können, verwenden die Forscher ein neues bildgebendes Verfahren, das Optical Imaging mit spannungsabhängigen Farbstoffen. Jancke: „Mit dem kombinierten Einsatz beider auf Licht basierender Methoden kommen wir einem lang gehegten Traum vieler Neurowissenschaftler ein Stück näher: Wir versuchen gezielt die Aktivität bestimmter Nervenzellen zu steuern und gleichzeitig die Auswirkung auf das gesamte neuronale Netzwerk in Echtzeit darzustellen.“ Das Team aus Osnabrück übernimmt dann die Aufgabe, mit den erhaltenen Daten die neuronalen Wechselwirkungen durch theoretische Methoden zu quantifizieren.

Forschergruppen aus ganz Deutschland

Die DFG gründete den neuen Schwerpunkt „Resolving and manipulating neuronal networks in the mammalian brain: from correlative to causal analysis“ zur Erforschung neuer Methoden, um Gehirnaktivität gezielt zu beeinflussen, und um die daraus resultierenden neuronalen Aktivitätsmuster zu verstehen.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Stefan Herlitze, Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24363
stefan.herlitze@rub.de
http://www.ruhr-uni-bochum.de/neurobiol/index.html.de
PD Dr. Dirk Jancke, Optical Imaging Group, Institut für Neuroinformatik, Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-27845
dirk.jancke@rub.de
http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Dirk.Jancke/
Prof. Dr. Peter König, Institut für Kognitionswissenschaft, Universität Osnabrück, Albrechtstr. 28, 49076 Osnabrück, Tel. 0541/969-2399
pkoenig@uni-osnabrueck.de
http://cogsci.uni-osnabrueck.de/~NBP/
Angeklickt
Mehr Infos zur Optogenetik an der RUB: http://aktuell.ruhr-uni-bochum.de/pm2011/pm00228.html.de

Hier erfahren Sie mehr über den Forschungsschwerpunkt SPP 1665: http://www.zmnh.uni-hamburg.de/zmnh/groups/hanganu/spp1665.html

Redaktion: Tabea Steinhauer

Jens Wylkop | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Frage der Dynamik
19.02.2018 | Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)

nachricht Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf
19.02.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

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

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

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

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

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