Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kopplungsmuster im Gehirn hängen vom Rhythmus der Nervenzellen ab

07.05.2012
Jörg Hipp und Markus Siegel, Wissenschaftler am Centrum für Integrative Neurowissenschaften der Universität Tübingen, haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Hamburg und den USA eine neuartige Methode entwickelt, die neue Möglichkeiten im Bereich der bildgebenden Darstellung menschlicher Gehirnaktivitäten eröffnet.
Unser Gehirn besteht aus einer sehr großen Menge an Nervenzellen, die auf komplizierte Weise miteinander verschaltet sind. Trotz dieser komplexen Struktur können Neurowissenschaftler bestimmte Funktionen, wie z.B. die Verarbeitung visueller Reize oder die Steuerung von Bewegungen, bestimmten Hirnbereichen zuordnen. Für die normale Funktion unseres Gehirns ist der Austausch von Informationen zwischen solchen spezialisierten Hirnbereichen von grundlegender Bedeutung.

Jörg Hipp und Markus Siegel, Wissenschaftler am Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) der Universität Tübingen, stellen in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Neuroscience eine neue Analysemethode vor, um solche Kopplungen basierend auf der Messung von magnetischen (Magnetencephalographie, MEG) oder elektrischen Feldern (Elektroencephalographie, EEG) am Menschen zu untersuchen. Mit Hilfe dieser Methode haben die Wissenschaftler den Grundzustand der Kopplungen des menschlichen Gehirns erforscht. Die Aufgabe der Probanden bestand lediglich darin, für mehrere Minuten einen Punkt zu betrachten.

Die Wissenschaftler machten sich zunutze, dass das MEG die Aktivität von Nervenzellen mit einer sehr hohen zeitlichen Auflösung widerspiegelt und so verschiedene überlagerte Hirnrhythmen erfasst. Diese verschiedenen Hirnrhythmen wurden getrennt und ihre Kopplung einzeln untersucht. Ein solches Vorgehen ist mit anderen gängigen bildgebenden Verfahren, die Nervenzellaktivität indirekt über den Energieverbrauch erfassen, nicht möglich. Es stellte sich heraus, dass die Kopplungsmuster spezifisch für bestimmte Hirnrhythmen sind. So findet man z.B., dass Rhythmen um 5Hz in vielen Hirnregionen mit einer bestimmten Hirnregion koppeln, die für Gedächtnisprozesse von zentraler Bedeutung ist.
Bisher bestand das Problem darin, dass die in der Studie untersuchten Kopplungen zwischen verschiedenen Hirnbereichen von Störsignalen überlagert und nicht von diesen unterschieden werden konnten. Die bereits zum Patent angemeldete Methode löst nun dieses Problem, so der Erfinder Dr. Hipp. Nun wollen die Forscher der Frage nachgehen, wie sich diese Kopplungsmuster bei bestimmten Aufgaben und neuropsychiatrischen Erkrankungen verändern. So könnte die Arbeit Wegbereiter für die weitere Erforschung von Krankheiten wie z.B. Alzheimer, Schizophrenie und Multiple Sklerose sein.

Originalpublikation in „Nature Neuroscience“:
Joerg F Hipp, David J Hawellek, Maurizio Corbetta, Markus Siegel und Andreas K Engel: „Large-scale cortical correlation structure of spontaneous oscillatory activity“

Kontakt:
Dr. Jörg Hipp
Universität Tübingen
Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN)
Otfried-Müller-Str. 25
72076 Tübingen
Tel.: +49 7071 29-81199
joerg.hipp[at]cin.uni-tuebingen.de
www.cin.uni-tuebingen.de/research/siegel.php

Dr. Petra Heymann
Wissenschaftliche Koordinatorin
Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN)
Otfried-Müller-Straße 25
72076 Tübingen
Tel.: +49 7071 29-89184
petra.heymann [at] cin.uni-tuebingen.de
www.cin.uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.cin.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanodiscs: kleine Scheiben ganz groß
07.12.2016 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Molekulare Schalter im Detail erforscht
07.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

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: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rückgang großer fruchtfressender Vögel bedroht Tropenwälder

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wenn das Handy heimlich zuhört: Abwehr ungewollten Audiotrackings durch akustische Cookies

07.12.2016 | Informationstechnologie

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops