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Gehirn-Schluckauf besser verstehen

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Seit dem 1. Mai 2018 fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt „Neuronale Simulationsmodelle von Basalganglien-Dysfunktion im Tourette-Syndrom“. Projektpartner sind neben der Technischen Universität Chemnitz, deren Anteil mit 300.000€ gefördert wird, die Bar Ilan University (Israel) und die University of Pittsburgh (USA).

3D-Rekonstruktion der vorrangig im Chemnitzer Projekt untersuchten Gehirnregionen: Rot markiert ist das Striatum, ein Teil der Basalganglien.

University of British Columbia (www.neuroanatomy.ca)

Koordiniert wird das Projekt durch Prof. Dr. Fred Hamker, Inhaber der Professur für Künstliche Intelligenz der TU Chemnitz. Im Rahmen des auf drei Jahre angelegten Projektes soll die Entstehung der für die Erkrankung charakteristischen „Tics“ eingehender erforscht werden.

In Hamkers Arbeitsgruppe werden für dieses Projekt Simulationsmodelle entwickelt, die das Verhalten von Nervenzell-Netzwerken abbilden. Im Fokus stehen dabei die Basalganglien, die unterhalb der Großhirnrinde gelegen sind und eine wichtige Rolle in der motorischen Steuerung spielen.

Während in umfangreichen Vorarbeiten bereits Modelle der Basalganglien im gesunden Zustand, sowie bei der Parkinson-Krankheit, entwickelt wurden, liegt nun ein Schwerpunkt auf den vermuteten Veränderungen in den Basalganglien, die zur Entstehung von „Tics“ führen.

Begleitend führen die israelischen Projektpartner experimentelle Studien an Ratten durch, bei denen physiologische Daten über die Gehirnaktivität während Tic-ähnlicher Zustände erhoben werden. Basierend auf diesen Daten können bestehende Simulationsmodelle getestet und weiter verbessert werden. Komplementiert wird das Projekt durch die Expertise des amerikanischen Projektpartners in der Simulation von Nervenzellen auf einem kleineren, biophysikalisch detaillierten Maßstab.

Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung können mittelfristig Ideen für neue therapeutische Ansätze für Tourette-Patienten und -Patientinnen hervorbringen.

Hintergrund: Tourette-Syndrom

Das Tourette-Syndrom ist eine neuropsychatrische Krankheit, die über das Auftreten sogenannter „Tics“ definiert ist. Tics sind plötzliche, schnelle und wiederkehrende nicht-rhythmische Bewegungen oder Lautäußerungen. Die Entstehung von Tics wird mit spezifischen Anomalien der Hirnaktivität in Verbindung gebracht. Insbesondere den Basalganglien wird eine Rolle bei der Entstehung von Tics zugeschrieben. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind noch weitgehend unerforscht.

Informationen erteilt Prof. Dr. Fred Hamker, Tel. +49 371 531-37875, E-Mail fred.hamker@informatik.tu-chemnitz.de

Matthias Fejes | Technische Universität Chemnitz
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de/

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Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Im Focus: Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites

Composites vereinen gewinnbringend die Vorteile artungleicher Materialien – und schöpfen damit zum Beispiel Potentiale im Leichtbau aus. Auf der JEC World 2019 im März in Paris präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein breites Spektrum an laserbasierten Technologien für die effiziente Herstellung und Bearbeitung von Verbundmaterialien. Einblicke zu Füge- und Trennverfahren sowie zur Oberflächenstrukturierung erhalten Besucher auf dem Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau AZL, Halle 5A/D17.

Experten des Fraunhofer ILT erforschen und entwickeln Laserprozesse für das wirtschaftliche Fügen, Schneiden, Abtragen oder Bohren von Verbundmaterialien –...

Im Focus: Grüne Spintronik: Mit Spannung Superferromagnetismus erzeugen

Ein HZB-Team hat zusammen mit internationalen Partnern an der Lichtquelle BESSY II ein neues Phänomen in Eisen-Nanokörnern auf einem ferroelektrischen Substrat beobachtet: Die magnetischen Momente der Eisenkörner richten sich superferromagnetisch aus, sobald eine elektrische Spannung anliegt. Der Effekt funktioniert bei Raumtemperatur und könnte zu neuen Materialien für IT-Bauelemente und Datenspeicher führen, die weniger Energie verbrauchen.

In heutigen Datenspeichern müssen magnetische Domänen mit Hilfe eines externen Magnetfeld umgeschaltet werden, welches durch elektrischen Strom erzeugt wird....

Im Focus: Regensburger Physiker beobachten, wie es sich Elektronen gemütlich machen

Und können dadurch mit ihrer neu entwickelten Mikroskopiemethode Orbitale einzelner Moleküle in verschiedenen Ladungszuständen abbilden. Die internationale Forschergruppe der Universität Regensburg berichtet über ihre Ergebnisse unter dem Titel “Mapping orbital changes upon electron transfer with tunnelling microscopy on insulators” in der weltweit angesehenen Fachzeitschrift ,,Nature‘‘.

Sie sind die Grundbausteine der uns umgebenden Materie - Atome und Moleküle. Die Eigenschaften der Materie sind oftmals jedoch nicht durch diese Bausteine...