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 Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

nachricht Vorhersage entlastet das Gehirn
13.01.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ALMA beginnt Beobachtung der Sonne

18.01.2017 | Physik Astronomie

Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

18.01.2017 | Architektur Bauwesen

Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern

18.01.2017 | Geowissenschaften