Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher verschaffen Einblick in Organisation des Gehirns

02.08.2006
Lange Nervenfaserverbindungen sind genau so wichtig wie kurze

Wissenschaftler der Newcastle University und der International University Bremen haben in einer neuen Studie nachweisen können, dass lange Nervenfaserverbindungen für das Funktionieren des Gehirns genau so wichtig sind wie kurze. Die vorherrschende Theorie, dass das Nervensystem am besten funktioniert, wenn die Nervenzellen hauptsächlich mittels sehr kurzen Nervenfasern miteinander verbunden sind, haben sie somit entkräften können. Dieser neue Einblick in die Organisation des Gehirns könnte letztendlich zu Fortschritten in der Diagnose und der Behandlung von Alzheimer und Autismus führen. Die Studienergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift PloS Computational Biology veröffentlicht.

Vieles von dem, was wir vom menschlichen Gehirn wissen, ist aus neurowissenschaftlichen Forschungen an Primaten hergeleitet. Primaten sind Gegenstand der Forschungen, weil sie die gleichen evolutionären Stadien wie Menschen durchgemacht haben. Auch die aktuelle Studie basiert auf Daten aus anatomischen Studien der Gehirne von Primaten und Würmern, die einer Computeranalyse unterworfen wurden. Dieses Computerprogramm registrierte Informationen über die Länge der Nervenfasern und die neuronalen Verbindungen - so genannten Axone - im Gehirn. Es wurde geprüft, ob die gesamte Länge der Fasern reduziert werden konnte. Da die Nervensysteme überraschend viele Fernverbindungen haben, könnte die Länge der Verbindungen tatsächlich um 50 Prozent verkürzt werden.

Die Forscher entdeckten, dass die langen Fasern so wichtig sind, weil sie im Vergleich zu den kürzeren Fasern viel schneller Botschaften über einen langen Abstand schicken können. Darüber hinaus sind längere Fasern viel zuverlässiger, wenn es auf die Transmission von Botschaften über längere Abstände ankommt. Marcus Kaiser, Neurowissenschafter an der School of Computing Science http://www.cs.ncl.ac.uk und dem Institute of Neuroscience http://www.ncl.ac.uk/ion/ der Universität Newcastle, vergleicht dieses Prinzip mit einer Zugfahrt. "Die Reise geht viel schneller und einfacher, wenn man eine direkte Verbindung nimmt. Gibt es viele Zwischenstationen und muss man immer wieder umsteigen, dann dauert es länger, bevor man am Bestimmungsort ist. Außerdem besteht das Risiko, einen Anschluss zu verpassen." Im menschlichen Gehirn funktioniere das genau gleich.

"Viele Menschen gehen davon aus, dass das Gehirn wie ein Computer funktioniert und dass für eine optimale Effektivität daher hauptsächlich kurze Verbindungen zwischen den Nervenzellen bestehen müssen", erklärt Claus Hilgetag, Wissenschaftler an der School of Engineering and Science der International University Bremen http://www.iu-bremen.de/schools/ses . Diese Studie zeige jedoch, dass eine Kombination von verschiedenen Längen essenziell sei. "Interessant ist vor allem, dass die Forscher bei Primaten und Würmern die gleichen Beobachtungen machen konnten, obwohl die Größe und Form ihrer Gehirne sehr unterschiedlich ist", so Hilgetag abschließend.

Reanne Leuning | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.ncl.ac.uk
http://www.iu-bremen.de
http://compbiol.plosjournals.org

Weitere Berichte zu: Faser Nervenfaserverbindung Primat School

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Unternehmen entwickeln sich zu Serviceanbietern
25.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Europas demografische Zukunft
25.07.2017 | Berlin-Institut für Bevölkerung und Entwicklung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie