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Gehirnforschung

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?

Warum sich Traumata verfestigen

Während des REM-Schlafs werden emotionale Erinnerungen im präfrontalen Cortex konsolidiert. Aime et al. (2022) untersuchten die Auswirkungen des REM-Schlafs auf zelluläre und subzelluläre Aktivitäten, die Konnektivität von Mikroschaltkreisen, die Plastizität und das Verhalten. Man quantifizierten dabei, wie sich die somatische und dendritische Aktivität bei Mäusen im Wachzustand, im REM- und im Nicht-REM-Schlaf unterscheidet, und untersuchte, wie Interneuronen diese Unterschiede verursachen. Bei der Beobachtung von Mäusen während des REM-Schlafs fielen eigenartige Vorgänge in den Pyramidenzellen auf, denn während… Weiterlesen »Warum sich Traumata verfestigen

Mütterliche Armut beeinflusst die Gehirnentwicklung von Säuglingen

Widrige Umstände in der frühen Kindheit können die strukturelle Entwicklung von Schlüsselregionen des Gehirns verändern, die für die Beeinträchtigung der neurologischen Entwicklung verantwortlich sind.  Triplett et al. (2022) haben an einer Gruppe von Schwangeren, die überwiegend in den ärmeren Stadtteilen von St. Louis (Missouri/USA) wohnen, wobei die Hälfte der Probandinnen bei ihrer Krankenversicherung auf staatliche Unterstützung angewiesen oder nicht versichert war. Zwei Drittel der Frauen waren alleinstehend, ein Viertel konsumierte laut eigenen Angaben Marihuana während der Schwangerschaft,… Weiterlesen »Mütterliche Armut beeinflusst die Gehirnentwicklung von Säuglingen

Wie lange sollten erwachsene Menschen schlafen?

Schlafdauer, psychiatrische Störungen und Demenzerkrankungen sind bei älteren Erwachsenen eng miteinander verknüpft. Die zugrunde liegenden genetischen Mechanismen und strukturellen Veränderungen des Gehirns sind jedoch unbekannt. Anhand von Daten aus der UK Biobank für Teilnehmer vorwiegend europäischer Abstammung im Alter von 38 bis 73 Jahren, darunter 94 % Weiße, haben Li et al. (2022) einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen Schlaf, wobei etwa 7 Stunden als optimale Schlafdauer gelten, und genetischen und kognitiven Faktoren, der Gehirnstruktur und der psychischen Gesundheit… Weiterlesen »Wie lange sollten erwachsene Menschen schlafen?