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Gehirnforschung

Wo im Gehirn sind Erinnerungen?

Erinnerungen sind nicht an einem einzigen Ort im Gehirn lokalisiert, sondern sie sind das Ergebnis von komplexen neuronalen Aktivitäten, die in verschiedenen Bereichen des Gehirns stattfinden. Die Erinnerungsentstehung und -speicherung erfordert die Integration von sensorischen Informationen, emotionalen Erfahrungen und motorischen Handlungen, die in verschiedenen Gehirnregionen verarbeitet werden. Sensorische Informationen werden in spezialisierten Regionen des Gehirns verarbeitet. Zum Beispiel werden visuelle Informationen im visuellen Cortex verarbeitet, während auditive Informationen im auditiven Cortex verarbeitet werden. Motorische Handlungen werden in… Weiterlesen »Wo im Gehirn sind Erinnerungen?

Säuglinge erlernen im Schlaf die Grammatik eine Sprache

Das Erlernen von Grammatiken erfordert ein Gedächtnis für Abhängigkeiten zwischen nicht benachbarten Elementen in der Sprache. Das unmittelbare Erlernen von nicht benachbarten Abhängigkeiten wurde bei sehr jungen Säuglingen beobachtet, aber ihr Gedächtnis für solche Abhängigkeiten ist noch nicht erforscht. Friedrich et al. (2022) haben ereigniskorrelierte Potenziale verwendet, um zu untersuchen, ob sechs- bis achtmonatige Kinder nicht benachbarte Abhängigkeiten behalten und ob Schlaf nach dem Lernen dieses Gedächtnis beeinflusst. Die Säuglinge hörten in einer Lernphase und einer späteren… Weiterlesen »Säuglinge erlernen im Schlaf die Grammatik eine Sprache

Stumme Synapsen auch im erwachsenen Gehirn

Als man vor Jahrzehnten erstmals stumme Synapsen entdeckte, wurden sie vor allem in den Gehirnen junger Mäuse und anderer Tiere beobachtet, wobei angenommen wurde, dass diese Synapsen dem Gehirn während der frühen Entwicklung helfen, die riesigen Mengen an Informationen aufzunehmen, die Babys benötigen, um ihre Umwelt kennenzulernen und mit ihr zu interagieren. Man nahm auch an, dass diese Synapsen bei Mäusen im Alter von etwa 12 Tagen – das entspricht den ersten Monaten des menschlichen Lebens –… Weiterlesen »Stumme Synapsen auch im erwachsenen Gehirn

Lateralität der Gehirnhälften bzw. die Hirnhälften-Asymmetrie vererbbar

Die menschliche Großhirnrinde ist bekanntlich symmetrisch entlang großer Achsen organisiert, weist aber auch interhemisphärische Unterschiede in Struktur und Funktion auf. Der quantifizierte kontralaterale homologe Unterschied, d. h. die Asymmetrie, ist ein wesentliches Merkmal der Links-Rechts-Achse des menschlichen Gehirns, die funktionelle Prozesse wie z. B. die Sprache unterstützt. Wan et al. (2022) haben jüngst untersucht, ob die Asymmetrie der cortikalen funktionellen Organisation vererbbar und phylogenetisch zwischen Menschen und Makaken typisch strukturiert ist. Die Ergebnisse deuten auf eine asymmetrische… Weiterlesen »Lateralität der Gehirnhälften bzw. die Hirnhälften-Asymmetrie vererbbar

Warum Menschen ihre Träume so schnell vergessen

Schlaf beeinflusst Erinnerungen über mehrere Mechanismen, wobei nun Izawa et al. (2019) einen möglichen weiteren Weg im Gehirn identifizierten: Im REM-Schlaf aktive hypothalamische Neuronen, die ein Melanin-konzentrierendes Hormon (MCH) produzieren, projizieren unter anderem in den Hippocampus, wobei diese Neuronen im Hypothalamus aktiv zum Vergessen im REM-Schlaf beitragen. Überraschenderweise steigerte eine genetische Ausschaltung dieser MCH-Neuronen die Gedächtnisleistung bei Mäusen, während umgekehrt die pharmakogenetische Aktivierung von MCH-Neuronen das hippocampusabhängige Gedächtnis beeinträchtigte. Physiologische In-vitro-Experimente bestätigten, dass die Aktivierung von MCH-Fasern… Weiterlesen »Warum Menschen ihre Träume so schnell vergessen

REM-Schlaf auch bei Spinnen

Schlaf und schlafähnliche Zustände sind im gesamten Tierreich anzutreffen, wobei jüngste Studien schlafähnliche Zustände bei Gliederfüßern, Fadenwürmern und sogar Nesseltieren überzeugend nachgewiesen haben. Allerdings ist die Existenz unterschiedlicher Schlafphasen in verschiedenen Arten noch unklar, insbesondere die Erforschung des REM-Schlafs konzentriert sich immer noch weitgehend auf Landwirbeltiere, insbesondere Säugetiere und Vögel. Der auffälligste Indikator für den REM-Schlaf ist die Bewegung der Augen während dieser Phase, doch haben sich bewegliche Augen nur bei einer begrenzten Anzahl von Arten entwickelt,… Weiterlesen »REM-Schlaf auch bei Spinnen

In einer Pause beim Lernen übt das Gehirn im Schnelldurchlauf

Man weiß schon seit langem, dass die Einführung von Pausen, die mit dem Üben von Fertigkeiten verbunden sind, die Konsolidierung dieser Fertigkeiten im Wachzustand stärkt. Allerdings sind die Mechanismen, durch die das Gehirn diskrete Handlungsrepräsentationen zu konsolidierten, zeitlich hoch aufgelösten Fähigkeitssequenzen während der wachen Ruhe bindet, nicht näher bekannt. Um diese Frage zu klären, haben Buch et al. (2021) die Magnetoenzephalographie während des Erwerbs und der schnellen Konsolidierung einer sequenziellen motorischen Fertigkeit aufgezeichnet. Dabei mussten die Probanden… Weiterlesen »In einer Pause beim Lernen übt das Gehirn im Schnelldurchlauf

Die Gehirnarchitektur der Sprachverarbeitung dürfte über viele Sprachen hinweg ähnlich sein

Um die Architektur der menschlichen Sprache zu verstehen, ist es wichtig, auch verschiedene Sprachen zu untersuchen. Die meisten kognitiven neurowissenschaftlichen Untersuchungen haben sich jedoch meist nur auf eine Handvoll hauptsächlich indoeuropäischer Sprachen konzentriert. Malik-Moraleda et al. (2022) untersuchten daher die fronto-temporo-parietalen Sprachnetzwerks in 45 Sprachen aus 12 Sprachfamilien und stellten fest, dass die Topographie und die wichtigsten funktionellen Eigenschaften des Netzwerks gegenüber sprachübergreifenden Variationen robust sind, einschließlich der Linkslateralisierung, der starken funktionellen Integration zwischen den Gehirnregionen und… Weiterlesen »Die Gehirnarchitektur der Sprachverarbeitung dürfte über viele Sprachen hinweg ähnlich sein

Wie kann das Gehirn Eigenbewegung und Fremdbewegung unterscheiden?

Die Erkennung von Objekten, die sich in der Umgebung bewegen, ist eine grundlegende Berechnung, die das visuelle System des Menschen durchführt. Diese Berechnung wird durch die Eigenbewegung des Betrachters erheblich erschwert, da sich dabei ja die meisten Objekte über das Netzhautbild bewegen. Verhaltensstudien deuten darauf hin, dass das visuelle System lokale Konflikte zwischen der Bewegungsparallaxe und den binokularen Disparitätssignalen für die Tiefe erkennen und diese Signale verwenden kann, um sich bewegende Objekte zu erkennen. Kim et al.… Weiterlesen »Wie kann das Gehirn Eigenbewegung und Fremdbewegung unterscheiden?

Wie heiß ist es im menschlichen Gehirn?

Da die neuronale Funktion sehr empfindlich auf Temperatur reagiert, sollte das Gehirn isotherm sein, doch Beobachtungen bei Patienten und nichtmenschlichen Primaten deuten auf erhebliche räumlich-zeitliche Schwankungen hin. Rzechorzek et al. (2022) konnten die klinische Relevanz der Hirntemperatur bei Menschen mit Hilfe der Magnetresonanzspektroskopie ermitteln, indem sie feststellten, wie stark sie bei gesunden Erwachsenen im Verlauf des Tages schwankt. Es ging dabei um die Frage, welche Temperatur für das Gehirn eigentlich normal ist. An der Oberfläche waren die… Weiterlesen »Wie heiß ist es im menschlichen Gehirn?