Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Vermessung des Gehirns

10.08.2017

Wissenschaftler der Universität Konstanz bilden erstmals kompletten Schaltplan des Gedächtniszentrums eines Gehirns ab

Ein großer Schritt auf dem Weg zur Entschlüsselung des Gehirns: Katharina Eichler, Doktorandin an der Universität Konstanz, hat im Rahmen ihrer Doktorarbeit bei dem Konstanzer Neurobiologen PD Dr. Andreas Thum erstmals das Konnektom der Pilzkörper im Gehirn einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster) beschrieben – den Schaltplan der Nervenzellen.


Rekonstruktion einzelner Nervenzellen im elektronenmikroskopischen Gehirn einer Fliegenlarve

Universität Konstanz


Lichtmikroskopische Aufnahme des Gehirns einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster)

Universität Konstanz

In enger Kooperation mit dem Janelia Research Campus des Howard Hughes Medical Institute, Virginia (USA), haben die Neurobiologen in den vergangenen Jahren anhand hochauflösender 3D-Elektronenmikroskopie Nervenzellen und deren synaptische Verbindungen vollständig rekonstruiert.

Durch die Untersuchung dieses Netzwerkes kann langfristig verstanden werden, wie ein einfaches Gehirn neue Dinge erlernt und diese als Gedächtnis abspeichert. Die Forschungsergebnisse sind in der Ausgabe vom 10. August 2017 der Fachzeitschrift „Nature“ unter dem Titel „The complete connectome of a learning and memory center in an insect brain” publiziert.

Katharina Eichler hat in einem mikroskopisch fotografierten Larvengehirn jede der insgesamt rund vierhundert Zellen markiert und jede einzelne der insgesamt circa hunderttausend Synapsen manuell erfasst. Die Forschung der Konstanzer Wissenschaftler ist entscheidender Bestandteil eines internationalen Kooperationsprojekts zur Rekonstruktion des gesamten Gehirns der Drosophila-Larve um Albert Cardona, PhD, vom Janelia Research Campus.

Dazu arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus mehr als 20 weltweit verteilten Arbeitsgruppen zusammen, um alle der 10.000 Nervenzellen nachzubilden. Die Konstanzer Wissenschaftler haben mit dem Hauptintegrationszentrum, dem Pilzkörper des Gehirns, einen elementaren Teil geleistet, so dass inzwischen fast 8.000 Zellen rekonstruiert sind und in den nächsten zwei bis drei Jahren erstmals die Gesamtheit der neuronalen Verknüpfungen in einem Insektengehirn erfasst sein wird.

„Der Pilzkörper des Gehirns ist das Gedächtniszentrum, in dem die sensorischen Informationen zusammenkommen und das Gedächtnis gebildet wird, und damit elementar für das Verständnis des Gehirns. Es ist uns nicht nur gelungen, eine gesamte Rekonstruktion zu erstellen, sondern wir konnten auch neue Verschaltungsmuster zwischen einzelnen Zellen nachweisen“, erläutert Andreas Thum den Forschungserfolg. Die neuen Verschaltungsmuster, die von den Wissenschaftlern erkannt wurden, sind bereits Grundlage für weiterführende Forschungsprojekte.

Originalpublikation:
Eichler, K., et al. The Complete Connectome Of A Learning And Memory Center In An Insect Brain. Nature, Ausgabe vom 10. August 2017
DOI: 10.1038/nature23455

Faktenübersicht:

- Erstmals Konnektom der Pilzkörper im Gehirn einer Fliegenlarve (Drosophila melanogaster) abgebildet.

- Das Projekt wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), den Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD), das Visiting Program des Janelia Research Campus, die Baden-Württemberg Stiftung und das Zukunftskolleg der Universität Konstanz

- Kooperationspartner:
Albert Cardona, Marta Zlatic und James W. Truman, Janelia Research Campus des Howard Hughes Medical Institute (USA)
Bertram Gerber, Leibniz Institut für Neurobiologie (Magdeburg)
Larry Abbott, Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Department of Neuroscience, Columbia University (New York, USA)

Julia Wandt | Universität Konstanz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie tickt die rote Königin?
22.01.2019 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast
22.01.2019 | Universität Heidelberg

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: Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

Heidelberger Forscher untersuchen einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde

Für einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde – die Holzbildung – sind sogenannte zweigesichtige Stammzellen verantwortlich: Sie bilden nicht nur...

Im Focus: Bifacial Stem Cells Produce Wood and Bast

Heidelberg researchers study one of the most important growth processes on Earth

So-called bifacial stem cells are responsible for one of the most critical growth processes on Earth – the formation of wood.

Im Focus: Energizing the immune system to eat cancer

Abramson Cancer Center study identifies method of priming macrophages to boost anti-tumor response

Immune cells called macrophages are supposed to serve and protect, but cancer has found ways to put them to sleep. Now researchers at the Abramson Cancer...

Im Focus: Klassisches Doppelspalt-Experiment in neuem Licht

Internationale Forschergruppe entwickelt neue Röntgenspektroskopie-Methode basierend auf dem klassischen Doppelspalt-Experiment, um neue Erkenntnisse über die physikalischen Eigenschaften von Festkörpern zu gewinnen.

Einem internationalen Forscherteam unter Führung von Physikern des Sonderforschungsbereichs 1238 der Universität zu Köln ist es gelungen, eine neue Variante...

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Führende Röntgen- und Nanoforscher treffen sich in Hamburg

22.01.2019 | Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

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

Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

22.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wie tickt die rote Königin?

22.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Digitaler Denker: Argument-Suchmaschine hilft bei der Meinungsbildung

22.01.2019 | Informationstechnologie

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