„ Es gibt keine hundertprozentige Korrelation zwischen Nervenzellaktivität und BOLD, weshalb wir die Signale aus Hirnscannern bisher nur unzureichend interpretieren können “, erklärt Daniel Zaldivar vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik den Ausgangspunkt seiner Forschung.
Gemeinsam mit Kollegen hat er bei Makaken untersucht, wie die Nervenzellen in der Sehrinde auf visuelle Reize reagieren, wenn das Gehirn gleichzeitig unter dem Einfluss von Dopamin steht.
Das überraschende Ergebnis:
www.mpg.deConsequently, our ability to interpret the signals from fMRI scans is limited, ” says Daniel Zaldivar of the Max Planck Institute for Biological Cybernetics, describing the motivation starting point of his research.
Together with his colleagues, he studied how nerve cells in the visual cortex of macaque monkeys respond to visual stimuli when the brain is simultaneously under the influence of dopamine.
The surprising result:
www.mpg.deBild :
Resonanz in der Aktivität von Nervenzellen (links) erlaubt, dass Impulse im Gehirn über weite Entfernungen übertragen werden, etwa von der Rückseite des Gehirns in Richtung Stirn während der Verarbeitung optischer Reize.
Bild:
www.brainlinks-braintools.uni-freiburg.deImage caption :
Resonance in the activity of nerve cells (left) allows activity within the brain to travel over large distances, e.g. from the back of the head to the front during the processing of visual stimuli.
Image:
www.brainlinks-braintools.uni-freiburg.de» Wir haben in das zertifizierte Hautmodell des IGB eine neuronale Zelllinie integriert und können erstmals dieses Latenzstadium darstellen.
Wie in den menschlichen Nervenzellen sind die Partikel des Virus selbst nicht zu sehen, lediglich die DNA kann man per PCR-Analyse – einer Polymerase-Kettenreaktion – nachweisen«, erläutert die Expertin.
Die Forscherin und ihr Team haben das Hautmodell anschließend einer Ultraviolettstrahlung im Wellenlängenbereich von 280 bis 315 Nanometern (UVB) ausgesetzt.
www.igb.fraunhofer.de“ We have integrated a neuronal cell line into the certified skin model of the IGB and are able to detect this latency stage for the first time.
Just like in the human nerve cells, the particles of the virus itself cannot be seen; only the presence of its DNA can be proven by means of a PCR (polymerase chain reaction) analysis,“ explains the expert.
The researcher and her team then exposed the skin model to ultraviolet radiation at wave lengths of 280 to 315 nanometers (UVB).
www.igb.fraunhofer.deDie Aktivität bestimmter Nervenzellen über Licht zu steuern und somit die Bewegungen von Mäusen zu beeinflussen, ist Forschern der Ruhr-Universität gelungen.
Indem sie spezielle Rezeptoren in Nervenzellen des Kleinhirns so veränderten, dass sie durch Licht an- und abgeschaltet werden konnten, zeigten die Forscher, dass die Signalwege, die die Rezeptoren anschalten, eine entscheidende Rolle für die Bewegungskontrolle spielen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden beeinflussen die Forscher mit der sogenannten Optogenetik gezielt einen Zelltyp.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deResearchers at the Ruhr-Universität have succeeded in controlling the activity of certain nerve cells using light, thus influencing the movements of mice.
By changing special receptors in nerve cells of the cerebellum such that they can be activated and deactivated by light, the researchers have shown that the signalling pathways, which are activated by the receptors play a crucial role in controlling movement.
Unlike conventional methods, with the so-called optogenetics, the researchers are able to target one cell type.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deIm Gegensatz zu herkömmlichen Methoden beeinflussen die Forscher mit der sogenannten Optogenetik gezielt einen Zelltyp.
„Wir werden dieses Verfahren jetzt nutzen um herauszufinden, was genau bei Bewegungsstörungen wie Ataxien in den Nervenzellen nicht stimmt“, so Prof. Dr. Stefan Herlitze (RUB-Fakultät für Biologie und Biotechnologie).
Die Forscher berichten im Journal of Biological Chemistry.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deUnlike conventional methods, with the so-called optogenetics, the researchers are able to target one cell type.
“We are now going to use this method to find out exactly what goes wrong in the nerve cells in movement disorders such as ataxias”, said Prof. Dr. Stefan Herlitze (RUB Department for Biology and Biotechnology).
The researchers report in the Journal of Biological Chemistry.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deEs ist speziell für die Modellierung großer Nervenzellnetzwerke im Gehirn geeignet.
Für diese Simulationen wird jeder einzelne Finger durch eine Gruppe von Nervenzellen repräsentiert, die in Anlehnung an die tatsächlichen Verhältnisse im somatosensorischen Cortex des Gehirns in Form einer topographischen Karte der Finger angeordnet sind.
„Benachbarte Finger liegen auch im Gehirn und somit auch in der Simulation benachbart“, erläutert Dr. Dinse.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deIt is especially suited for modelling large neuronal networks in the brain.
For these simulations, each individual finger is represented by a group of nerve cells, which are arranged in the form of a topographic map of the fingers based on the actual conditions in the somatosensory cortex of the brain.
“Adjacent fingers are adjacent in the brain too, and thus also in the simulation”, explained Dr. Dinse.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deDa die physiologischen Funktionen der β-Sekretase, BACE1 zuerst ungeklärt waren, sahen wir es als notwendig, die Funktionen von BACE1 durch genetische Methoden und Inhibitorbehandlung in der Maus, sowohl in der Entwicklungsphase als auch bei adulten Tieren zu untersuchen, um mögliche Nebenwirkungen einer Behandlung mit BACE1 Inhibitoren abzuschätzen.
Wir konnten erstens zeigen, dass BACE1 essentiell für die Myelinisierung (elektrische Isolierung) peripherer Nerven ist, da BACE1 eine Isoform (Typ III) des Eiweißes Neuregulin-1 (Nrg1) in den Nervenzellen spaltet und aktiviert.
Typ III-Nrg1 fungiert als Signalmolekül und stimuliert die Bildung der Myelinscheiden durch die begleitenden Schwann’schen-Zellen (http://mdc.helmholtz.de/88... die die Nervenzellfortsätze (Axone) umhüllen.
www.ngfn.deAs the physiological functions of the β-secretase, BACE1 were at first unclear, we saw it as necessary to investigate the functions of BACE1 through genetics and pharmacologic treatment in mice, both in developing and adult animals, in order to assess possible side-effects that could result from treatment with BACE1 inhibitors.
We first showed that BACE1 is essential for the myelination (electrical insulation) of peripheral nerves via processing and activation of an isoform (type III) of the Neuregulin-1 (Nrg1) protein made by the nerve cells.
Type III Nrg1 functions as a signaling molecule and stimulates the production of myelin sheaths by the accompanying Schwann cells, which ensheath the nerve cell processes (axons) (mdc.helmholtz.de/889784/de...
www.ngfn.deDie Fortsätze dieser Zellen wachsen während der Embryonalentwicklung vom Rückenmark ins Gehirn.
Sie fungieren als Wegbereiter für andere Nervenzellen, die erst nach der Geburt aus dem Gehirn ins Rückenmark wachsen und willkürliche Bewegungen steuern.
www.mpg.deDuring embryonic development, the projections from these cells grow from the spinal cord towards the brain.
They may pave the way for other nerve cells which control voluntary movement and which only grow from the brain into the spinal cord after birth.
www.mpg.deÜber zwei Kameras wird die Drehung des Styroporballs aufgenommen, wodurch das Laufverhalten der Fliege präzise rekonstruiert werden kann.
Werden nun einzelne Nervenzellen im visuellen System der Fliege ausgeschaltet, so zeigt sich der Einfluss dieser Zellen in der fehlenden Reaktion der Tiere auf das Streifenmuster.
[ weniger ]
www.mpg.deTwo cameras record the polystyrene ball as it rotates ; the walking behaviour of the fly can be accurately reconstructed as a result.
If individual nerve cells in the fly ’ s visual system are then deactivated, the influence of these cells is demonstrated in the animal ’ s lack of response to the striped pattern.
[ less ]
www.mpg.deSelbst bei starken Änderungen, wie nach dem vollständigen Wegfall der Informationen aus einem Sinnesorgan, sind nach nur 48 Stunden die zunächst fast verstummten Nervenzellen wieder ähnlich aktiv wie vor dem Ausfall.
Das so erreichte mittlere Aktivitätsniveau ist eine Grundvoraussetzung für ein gesundes Gehirn und die Neuvernetzung von Nervenzellen – eine essenzielle Fähigkeit zum Beispiel für die Regeneration nach Verletzungen im Gehirn oder den Sinnesorganen.
www.mpg.deEven in the event of major changes, for example the complete absence of information from a sensory organ, the almost silenced neurons re-establish levels of activity similar to their previous ones after only 48 hours.
The mean activity level thus achieved is a basic prerequisite for a healthy brain and the formation of new connections between neurons – an essential capacity for regeneration following injury to the brain or a sensory organ, for example.
www.mpg.deVerhalten resultiert aus der komplexen Interaktion innerer und äußerer Faktoren und bestimmt schlussendlich die Interaktion tierischer Organismen mit ihrer Umwelt.
Aus diesem Grund werden von den beteiligten Gruppen verschiedene Aspekte von Verhalten experimentell analysiert - von der Ebene von Genen, Molekülen, Nervenzellen, Physiologie und Gehirn, bis hin zur Erfassung von Verhaltensmustern und Untersuchungen der evolutionären Ursachen.
Der Fokus der Forschung liegt auf Insekten, insbesondere der Taufliege Drosophila und verschiedenen sozialen Insekten wie Ameisen und Bienen.
www.biozentrum.uni-wuerzburg.deBehavior results from a complex interplay between endogenous and exogenous factors and ultimately determines the interaction of animals with their environment.
Research groups in this focus investigate various aspects of behavior at different levels - from genes, molecules, neurons, physiology and the brain to behavioral patterns and their evolutionary origin.
The groups mainly focus on insect models, in particular Drosophila and social insects like ants and bees.
www.biozentrum.uni-wuerzburg.deDas Gehirn funktioniert größtenteils auf Basis von Neuropeptiden, auch Eiweißhormone genannt, sie haben Signalwirkung.
Von den Nervenzellen freigesetzt, docken sie über Rezeptoren an benachbarte Nerven oder schwimmen durch die Blutbahn zu ihren Zielzellen an andere Stellen des Körpers.
Im Gehirn lösen sie Reaktionen wie Trauer, Liebe, Lust auf Alkohol oder fettes Essen aus, sie hemmen auch epileptische Anfälle.
www.w-fforte.atthey have a signalling effect.
Released by neurons, they act on cell surface receptors of adjacent nerves or swim through the bloodstream to their target cells in other parts of the body.
In the brain they trigger reactions like grief, love, the desire for alcohol or fat meals, and they suppress epileptic seizures.
www.w-fforte.atNeurowissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Experimentelle Medizin in Göttingen haben nun mit Hilfe einer neuen Methode herausgefunden, dass Nervenzellen die für die Botenstoff-Freisetzung nötigen Eiweiß-Bausteine systematisch wiederverwerten und so die Zuverlässigkeit der Signalübertragung im Gehirn gewährleisten.
Ist dieser Prozess gestört, kommt die Kommunikation zwischen Nervenzellen schnell zum Erliegen, und lebenswichtige Prozesse, die von einer schnellen Informationsvermittlung abhängen, wie etwa das Sehen oder die schnelle Ortung einer Schallquelle, werden unmöglich.
( Neuron, 4. November 2010 )
www.mpg.deWith the help of a new method, neuroscientists at the Max Planck Institute of Experimental Medicine in Göttingen have now discovered that neurons systematically recycle the protein components necessary for transmitter release and in this way guarantee the reliability of signal transmission in the brain.
If this process is disrupted, the communication between the neurons quickly comes to a standstill and vital processes that rely on the rapid transmission of information, for example seeing or the instant identification of a sound source, become impossible to carry out.
( Neuron, November 4, 2010 )
www.mpg.deStehen mehrere neue Verbindungen zur Auswahl, kommt nur diejenige zustande, die insgesamt das kleinste Netzwerk erzeugt.
„Es gibt Hinweise darauf, dass sich wachsende Netzwerke aus Nervenzellen bevorzugt zunächst zu kleinen Gruppen zusammenschließen und somit grob dem Wachstumsprozess folgen, den wir betrachtet haben“, sagt Jan Nagler, der an der Universität Göttingen und am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation forscht.
www.mpg.dethe one that results in the smallest new network.
"There is evidence, that growing networks of neurons at first prefer forming small groups and thus roughly follow the growth process we discuss", says Jan Nagler, staff researcher at the University of Göttingen and the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization.
www.mpg.deFür die Aufrechterhaltung eines intakten Arbeitsgedächtnisses verwendet das Gehirn viel Energie - bei vielen psychiatrischen Erkrankungen ist es aber gestört.
Forschende der Transfakultären Forschungsplattform «Molecular and Cognitive Neurosciences» (MCN) von Universität Basel und Universitären Psychiatrischen Kliniken beschreiben nun ein Netzwerk von Genen, welches grundlegende Eigenschaften von Nervenzellen steuert und mit Arbeitsgedächtnis, Hirnaktivität und Schizophrenie zusammenhängt.
www.gesundheit-im-blick.comTo keep the working memory running, our brain uses a lot of energy, however, in many psychiatric disorders working memory is disturbed.
Scientists of the Transfaculty Research Platform "Molecular and Cognitive Neurosciences” (MCN) at the University of Basel and the Psychiatric University Clinics have now described a network of genes that controls fundamental properties of neurons and is related to working memory, brain activity and schizophrenia.
www.gesundheit-im-blick.comRUB-Forscher berichten im „ Journal of Neuroscience “
Ein Defekt im Calciumkanal vom sogenannten P / Q-Typ in den Nervenzellen des Kleinhirns kann eine Reihe von Bewegungsstörungen und eine spezielle Form der Epilepsie auslösen, die Absencen.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deRUB researchers report in the “ Journal of Neuroscience ”
A dysfunction of a certain Calcium channel, the so called P / Q-type channel, in neurons of the cerebellum is sufficient to cause different motor diseases as well as a special type of epilepsy.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deSo könnten die Ergebnisse zusammengefasst werden, die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried bei München in Zusammenarbeit mit Kollegen am Friedrich Miescher Institut in Basel und der Ruhr-Universität in Bochum nun veröffentlicht haben.
Sie konnten zeigen, dass Nervenzellen im Gehirn ihre eigene Erregbarkeit so regeln, dass die Aktivität des Netzwerks möglichst konstant bleibt.
Selbst bei starken Änderungen, wie nach dem vollständigen Wegfall der Informationen aus einem Sinnesorgan, sind nach nur 48 Stunden die zunächst fast verstummten Nervenzellen wieder ähnlich aktiv wie vor dem Ausfall.
www.mpg.deThe brain is an extremely adaptable organ – but it is also very conservative according to scientists from the Max Planck Institute of Neurobiology in Martinsried in collaboration with colleagues from the Friedrich Miescher Institute in Basel and the Ruhr Institute Bochum.
The researchers succeeded in demonstrating that neurons in the brain regulate their own excitability so that the activity level in the network remains as constant as possible.
Even in the event of major changes, for example the complete absence of information from a sensory organ, the almost silenced neurons re-establish levels of activity similar to their previous ones after only 48 hours.
www.mpg.deVon den Bildern erstellten sie zwei Versionen : eine vollständige und eine, in der sie gezielt bestimmte Elemente entfernten, nämlich vertikale oder horizontale Konturen.
War die Zeitspanne zwischen den einzelnen Bildern kurz, 30 Millisekunden, repräsentierten die Nervenzellen die vollständige Bildinformation.
Das änderte sich bei Sequenzen mit Zeitabständen über 100 Millisekunden.
aktuell.ruhr-uni-bochum.deThey created two versions of the images : a complete one and one in which they had systematically removed certain elements, specifically vertical or horizontal contours.
If the time elapsing between the individual images was short, i.e. 30 milliseconds, the neurons represented complete image information.
That changed when the time elapsing in the sequences was longer than 100 milliseconds.
aktuell.ruhr-uni-bochum.de18. November 2014
Hemmende Nervenzellen und elektrische Synapsen bestimmen die Frequenz von rhythmischer Aktivität im Gehirn [mehr]
Medizin .
www.mpg.deNovember 19, 2014
Inhibitory neurons and electrical synapses determine the frequency of rhythmic activity in the brain [more]
Medicine .
www.mpg.deEs gibt also auf jeden Fall eine Erregungsleitung im Blatt, und damit stellt sich für uns die Frage nach ihrem Mechanismus.
Reaktionen dieser Art kennt man von tierischen Nervenzellen ( Neuronen ) und weiß, daß die Erregungsfortleitung entlang des Axons einer Nervenzelle auf elektrochemischem Wege erfolgt.
Mit anderen Worten: die Membran wird lokal depolarisiert, und die Depolarisierung überträgt sich mit hoher Geschwindigkeit auf benachbarte Bereiche.
www.biologie.uni-hamburg.deIn any case exists some kind of stimulus forwarding in a leaf resulting in our question how it works.
Reactions of this type are known from animal neurones. They conduct the stimulus along the axon of the neurone by electrochemical means.
In other words: the membrane is locally depolarized and the depolarization spreads with high velocity to neighbouring regions.
www.biologie.uni-hamburg.derTMS-Rehabilitation nach Schlaganfall
Nach einem Schlaganfall muss sich das Gehirn neu organisieren, weil Nervenzellen geschädigt wurden.
In der Nachwuchsgruppe von Christian Grefkes vom Max-Planck-Institut für neurologische Forschung wird die Möglichkeit untersucht, dies durch wiederholte magnetische Stimulation durch die Schädeldecke hindurch zu fördern.
www.nf.mpg.derTMS-Rehabilitation after Stroke
A stroke requires the brain to reorganize itself due to damage in neurones.
The Junior Research Group of Christian Grefkes at the Max Planck Institute for Neurological Research tries to facilitate this process of reorganization by repeatedly stimulating the brain through the scull with magnetic impulses.
www.nf.mpg.deDetails
Morphologische Charakterisierung von neocorticalen Neuronen Intrazelluläre Markierungen mit diversen Farbstoffen erlauben eine detaillierte Analyse des dendritischen Verzweigungsmusters und der axonalen Projektionen einzelner Nervenzellen.
Die Computer-unterstützte dreidimensionale Rekonstruktion ermöglicht die quantitative Auswertung morphologischer Daten (Bild4).
www.physiologie.uni-mainz.deDetails
Morphological characterisation of neucortical neurones H.J. Luhmann und cooperation with Vogt-Institute of Brain Research, University of Düsseldorf Intracellular labelling with various markers allows a detailed analysis of the dendritic branching pattern and the axonal projections of individual neurones.
The computer-supported three-dimensional reconstruction enables quantitative evaluation of morphological data (Fig.
www.physiologie.uni-mainz.deWould you like to add some words, phrases or translations?
Submit a new entry.