Life Science Topics

Jeden Tag erforschen Wissenschaftler neue neurowissenschaftliche Erkenntnisse. Es vergeht kaum ein Tag, an dem nicht irgendwo auf der Welt eine neue spannende Erkenntnis gewonnen wird.

Hier informieren wir Sie über neue Erkenntnisse, die für den Bereich der Aus- und Weiterbildung interessant und relevant sind.

Bisher wurde vermutet, dass verschiedene Hirnregionen für das Einschlafen und Aufwachen zuständig sind. Nun haben Berner Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler entdeckt, dass eine einzelne Schaltzentrale im Gehirn den Schlaf-Wach-Rhythmus steuert. Die Erkenntnisse sind von großer Bedeutung für die Behandlung von Schlafstörungen und den damit verbundenen Krankheiten.

Jede Nacht schlafen wir mehrere Stunden lang, wachen am Morgen auf und starten in den Tag. Wie das Gehirn diesen Schlaf-Wach-Zyklus steuert, ist bislang unklar. Bisherige Erkenntnisse ließen darauf schließen, dass diese langsamen Wellen in der Großhirnrinde produziert werden, dem oberen Teil des Gehirns unmittelbar unter der Schädeldecke. Im Gegensatz dazu wurde vermutet, dass das Aufwachen von «Aufwachzentren» verursacht würde, die sich im unteren Teil des Gehirns befinden. Nun haben Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler entdeckt, dass Nervenzellen im Thalamus, dem größten Teil des Zwischenhirns, sowohl das Einschlafen als auch das Aufwachen steuern.

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Auch im erwachsenen Gehirn entstehen lebenslang neue Nervenzellen. Wie sie im Hippocampus, einer Schlüsselregion für das Lernen, aus dem Dornröschenschlaf erwachen, hat eine Forschergruppe unter Leitung der Goethe-Universität nun in der Fachzeitschrift PNAS publiziert: Durch häufige Nervensignale vergrößern sich Dornen an den Nervenzellfortsätzen und ermöglichen so Kontakte mit dem bestehenden neuronalen Netzwerk.

Jetzt konnte zum ersten Mal nachgewiesen werden, dass synaptische Plastizität in neugeborenen Nervenzellen mit lang-andauernden strukturellen Veränderungen dendritischer Dornen verbunden ist: Wiederholte elektrische Stimulation weckt die Synapsen aus dem Dornröschen-Schlaf, indem sie deren Dornen verstärkt und vergrößert.

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Forscher des Leibniz-Institutes für Wissensmedien (IWM) sowie der Graduiertenschule und des Forschungsnetzwerkes LEAD an der Universität Tübingen haben jetzt herausgefunden: Durch ein kurzes und intensives Rechentraining werden die neuronalen Verbindungen zwischen wichtigen Regionen im Gehirn im Erwachsenenalter stärker. Diese neuronale Plastizität durch numerisches Lernen war bereits nach nur fünf Trainingseinheiten nachweisbar.

Egal, ob ein Mensch neues Wissen oder eine neue körperliche Bewegung erlernt – immer verändern sich dabei Synapsen, Nervenzellverbindungen und ganze Gehirnareale, also die Funktion und Struktur des Gehirns. Das menschliche Gehirn ist ein Leben lang „plastisch“, d.h. es ist in der Lage sich zu verändern.

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