Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Vernetzung im Gehirn verfolgen

12.12.2013
Neurophysiologen, Humangenetiker und Neuroinformatiker des Universitätsklinikums Jena sind am Schwerpunktprogramm der DFG zur Untersuchung der Vernetzungsprozesse im Gehirn beteiligt.

Sie erforschen, welche Rolle der Neurotransmitter GABA in diesem Reifungsprozess spielt, der in der frühen Hirnentwicklung aktivierend auf Nervenzellen, im erwachsenen Hirn aber hemmend wirkt.


Fluoreszenzfarbstoffe machen aktive Neuronen in der Sehrinde der Maus sichtbar. Rot: Erregende Neuronen und Astrozyten; Grün: Kalzium-Indikatorfarbstoff registriert Aktivität; Rechts: Überlagerung

Bild: AG BioImaging/UKJ

Welche Rolle spielt die Aktivität des sich entwickelnden Gehirns bei der Vernetzung unreifer Nervenzellen? Das ist die zentrale Frage, die die Jenaer Wissenschaftler beantworten wollen. Sie konzentrieren sich dafür auf den Botenstoff Gamma-Aminobuttersäure, kurz GABA, der im ausgereiften Gehirn eine hemmende Wirkung auf Nervenzellen ausübt.

„In einem frühen Stadium der Hirnentwicklung aber wirkt GABA als erregender Botenstoff, indem er die Ausbildung von Aktionspotentialen begünstigt“, so Professor Knut Holthoff, der die Arbeitsgruppe BioImaging an der Klinik für Neurologie leitet.

Zusammen mit seinem Kollegen Dr. Knut Kirmse will er diesen Vernetzungsprozess in der Sehrinde durch das Zwei-Photonen-Mikroskop unmittelbar verfolgen. „Durch genetische Veränderungen können wir die Wirkung des Botenstoffes GABA gezielt beeinflussen und dann die Folgen dieser Manipulation für die Vernetzung studieren“, beschreibt der Genetiker Prof. Dr. Christian Hübner einen zentralen Ansatz des Verbundprojekts. So werden die Wissenschaftler untersuchen, welche Konsequenzen das Ausbleiben der anfänglichen Aktivitätsphase auf die Ausreifung der Sehrinde hat.

Und die Forscher gehen noch einen Schritt weiter: Sie werden den Vernetzungsprozess nicht nur unter verschiedenen Bedingungen beobachten, sondern die gewonnenen Daten zur mathematischen Modellierung von Vernetzungsprozessen nutzen. „Von der Entwicklung und Implementierung neuer Analysetools versprechen wir uns neue Erkenntnisse zu den Prinzipien der räumlichen und zeitlichen Aktivitätsmuster, die wir sehen“, so Stefan Kiebel, Professor für Computational Neuroscience an der Klinik für Neurologie.

Das Projekt der Jenaer Wissenschaftler wird mit 500.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG gefördert. Es ist eines von insgesamt zwölf Teilprojekten in einem neuen Schwerpunktprogramm, das auf die Erforschung der Ursachenbeziehung zwischen der Aktivität einzelner Nervenzellen im Netzwerk und dem Verhalten zielt. Eine wichtige Rolle dabei spielt die Kooperation von Forschungsgruppen, die die neuronale Aktivität in hochempfindlichen Versuchsanordnungen erfassen, diese mit innovativen Methoden manipulieren und neue Algorithmen zur Datenanalyse entwickeln. Die sieben Projektmitarbeiter im Verbund am Jenaer Uniklinikum haben das Ziel, mit ihren Ergebnissen zum besseren Verständnis der frühen Vernetzungsprozesse im Gehirn beizutragen.

Kontakt:
Prof. Dr. Knut Holthoff,
Klinik für Neurologie, Universitätsklinikum Jena
Tel. 03641/9323418
E-Mail: knut.holthoff[at]med.uni-jena.de

Dr. Uta von der Gönna | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Vitamin-Mangel, der Kampf gegen die Antriebslosigkeit und Nahrung für die Nerven
08.12.2016 | PhytoDoc Ltd.

nachricht Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs
06.12.2016 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie