15.05.2012. Ein gutes Gedächtnis hat auch seine Kehrseite – wenn es traumatische Ereignisse speichert. Denn mit einer besseren Erinnerungsfähigkeit steigt nach schlimmen Erlebnissen das Risiko für eine Posttraumatische Belastungsstörung. Schweizer Wissenschaftler untersuchten 345 Überlebende des Völkermords in Ruanda sowie 394 Europäer ohne traumatisierende Vergangenheit. Es zeigte sich, dass Träger einer bestimmten Variante des so genannten PRKCA-Gens ein ausgeprägteres Gedächtnis hatten. Erinnerte sich diese Gruppe im Kernspintomografen an Negatives, war die Aktivität im lateralen und medialen präfrontalen Cortex höher als bei Kontrollpersonen. Beide Hirnregionen sind für das emotionale Gedächtnis von Bedeutung. Eine Untersuchung der Probanden aus Ruanda zeigte zudem: Personen mit der PRKCA-Variante tragen ein größeres Risiko für eine Posttraumatische Blastungsstörung. Das Risiko könnte daher mit der Genvariante und dem Erinnerungsvermögen assoziiert sein. (sr)
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12.05.2012. Vitamin K2 könnte irgendwann möglicherweise Parkinson-Patienten helfen, hofft ein amerikanisch-belgisches Forscherteam. Bei der Schüttellähmung ist unter anderem die Aktivität der Mitochondrien gestört. Sie liefern nicht genügend Energie für eine gesunde Zellfunktion, Hirnzellen sterben ab und die Kommunikation im Denkorgan wird unterbrochen. Verschiedene Gendefekte – etwa im PINK1-Gen –, die bei Betroffenen gefunden wurden, unterstreichen den Zusammenhang. Die Wissenschaftler untersuchten nun Fruchtfliegen mit mutiertem Pink1-Gen. Die Tiere hatten ihre Flugfähigkeit eingebüßt. Grund war ein durch defekte Mitochondrien verursachter Energiemangel, ähnlich wie bei Parkinson-Patienten. Vitamin K2-Gabe kurbelte die Zellkraftwerke wieder an und ließ die Fliegen wieder fliegen. Noch gilt es, die genauen Mechanismen zu erforschen und zu prüfen, ob sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen. Trotzdem hoffen die Forscher, mit ihrer Entdeckung künftig Parkinson-Patienten zu helfen. (sr)

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09.05.2012. Wenn Menschen miteinander reden, dreht sich bis zu 40 Prozent des Gesprächs um das eigene Befinden. Bei Facebook und Twitter widmen sich sogar bis zu vier Fünftel der Mitteilungen den privaten Erlebnissen. Forscher der Universität Harvard haben nun untersucht, warum Menschen so gern über sich selbst sprechen. Sie baten Probanden in einen funktionellen Magnetresonanztomografen und trugen ihnen auf, abwechselnd Fragen zu sich selbst, zu Anderen oder zu Faktenwissen zu beantworten. Währenddessen kontrollierten die Forscher die Aktivität des Gehirns ihrer Teilnehmer. Das Ergebnis: Bei allen auf das Selbst bezogenen Antworten war das Belohnungssystem deutlich aktiver. Hatten die Teilnehmer zudem Besucher mitgebracht, die ihren Antworten lauschen konnten, erzeugte auch dies allein eine Aktivität im Belohnungszentrum. Die Forscher folgern: „Wir glauben, dass Menschen so gerne über sich reden, weil dies für sie einen intrinsischen Wert hat, ähnlich wie Essen und Sex.“ (tak)

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05.05.2012. Wer zweisprachig aufwächst, schult seine Hörfähigkeit – insbesondere für Sprachreize. So konnten Forscher der Northwestern University mit Hilfe von Hirnstrommessungen zeigen, dass der Hirnstamm von bilingualen Teenagern auf die gesprochene Silbe „da“ deutlicher reagierte als bei einsprachigen Altersgenossen. Besonders ausgeprägt war der Unterschied, wenn das „da“ vor einem Teppich von – störenden – Hintergrundgeräuschen präsentiert wurde. Die Wissenschaftler führen dies auf einen Trainingseffekt zurück, der auf Hirnebene vor allem die Aufmerksamkeit für sprachtypische Reize verbessert. „Die größere Erfahrung mit verschiedenen Klängen hat das Hörsystem der Zweisprachigen effektiver, fokussierter und flexibler gemacht“, so die Forscher. Daher arbeite es vor allem unter schwierigen Bedingungen besser. Ob dieser Effekt auch auftritt, wenn man erst später im Leben eine zweite Sprache lernt, soll in einer weiteren Studie untersucht werden. (uk)

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02.05.2012. Die niedrigste Zahl links, die höchste rechts, die übrigen der Größe nach dazwischen. Dieses Konzept des Zahlenstrahls galt bislang als angeboren und fest im Hirn verankert. Dem widerspricht jetzt eine mit Mitgliedern der Yupna durchgeführte Studie. Diese auf Papua-Neuguinea heimische indigene Gruppe lebt einfach, besitzt aber erwiesenermaßen numerisches Verständnis. Ein Team um Rafael Núñez von der University of California bat 20 erwachsene Yupna, Zahlen von 1 bis 10 auf einer 22 Zentimeter langen Linie zu platzieren. Während die sechs Probanden, die eine Mittelschule besucht hatten, die Ziffern wie erwartet entsprechend der Größe über die gesamte Linie verteilten, ignorierten Teilnehmer ohne Schulbildung die Ausdehnung der Gerade - und setzten die Zahlen ausschließlich an die Enden. „Das Zahlenstrahl-Konzept scheint nichts zu sein, was in unseren Gehirnen eingebaut ist“, sagt Núñez. Stattdessen handele es sich um ein kulturelles Werkzeug, das erlernt wird. (uk)

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28.04.2012. Beeren sind nicht nur lecker, sie halten auch das Gedächtnis fit. Das folgerten US-Wissenschaftler aus einer epidemiologischen Studie. Seit 1976 erfassen Mitarbeiter des Brigham and Womans Hospital in Boston die Ernährungsgewohnheiten von insgesamt 121.700 Krankenschwestern. Bei gut der Hälfte der Probandinnen – mittlerweile alle in der Altersgruppe über 70 –, führten die Forscher zwischen 1965 und 2001 alle zwei Jahre Gedächtnistests durch. Nun warten sie mit einem neuen Ergebnis auf: Bei Frauen, die sich zweimal wöchentlich oder sogar öfter eine Portion Erd- oder Blaubeeren schmecken ließen, blieb das Gedächtnis länger fit. Das altersbedingte Nachlassen der Erinnerungsleistung ereilte sie rund zweieinhalb Jahre später.
Die Beerenfrüchte sind reich an so genannten Flavonoiden, Pflanzenstoffe, die unter anderem antioxidativ wirken und vor Entzündungsprozessen schützen. Schon frühere Studien legten nahe, dass dies auch den kognitiven Funktionen zugute kommt. (sr)

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25.04.2012. Altern hinterlässt Spuren im Denkorgan. So nimmt das Volumen an grauer Masse mit den Jahren ab. Das ist bei allen Menschen so. Allerdings scheint der Verfall bei Kokainkonsumenten deutlich beschleunigt. Das fanden jetzt Wissenschaftler der University of Cambridge heraus. Mit Hilfe bildgebender Verfahren vermaßen sie die Gehirne von insgesamt 120 Probanden im Alter von 18 bis 50 Jahren – alle mit vergleichbarem IQ. Die Hälfte der Versuchspersonen war kokainabhängig, die anderen 60 hatten keine Drogenerfahrung. Und das zeigte sich auch im Gehirn der Versuchsteilnehmer: Während die Abstinenten im Jahr rund 1,69 ml an grauer Masse einbüßten, waren es bei den Kokain-Süchtigen ganze 3,08 ml, also beinahe das Doppelte. Dieser Befund unterstützt frühere Beobachtungen, nach denen Kokainkonsumenten schneller altern, was sich unter anderem durch einen Verlust an kognitiven Fähigkeiten bemerkbar macht. (sr)

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18.04.2012. Ob wir ein Kunstwerk als ästhetisch empfinden, ist nicht nur eine Frage des Geschmacks, sondern auch der Selbstreflexion. Das folgern US-Wissenschaftler aus einer aktuellen Studie. Sie baten 16 Personen – mit und ohne Vorbildung – 109 Werke aus verschiedenen Epochen und Kulturkreisen zu betrachten und auf einer Skala von 1 bis 4 zu bewerten, wie sehr sie sich emotional angesprochen fühlten. Dabei sollten sie berücksichtigen, ob ein Gemälde beispielsweise schön, angenehm, hässlich oder kraftvoll wirkte.

Gleichzeitig blickten die Forscher ihnen mit Hilfe der funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ins Gehirn. Erwartungsgemäß urteilten die Probanden recht unterschiedlich. Doch wann immer ein Werk sie besonders berührte, leuchteten im fMRT Hirnareale, die zum „Default Mode Network“ gehören, zu Deutsch „Bewusstseinsnetzwerk“. Es ist auch aktiv, wenn ein Mensch sich in sich selbst versenkt, etwa beim Tagträumen. Demnach sind ästhetisches Empfinden und Selbstbetrachtung im Denkorgan eng verknüpft. (sr)

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14.04.2012. Lesen ist eine der komplexesten menschlichen Fähigkeiten. Die beherrschen Paviane nicht. Doch sie können lernen, Buchstabenfolgen, die ein sinnvolles Wort ergeben, von Nonsense-Sequenzen zu trennen. Dies berichtet ein französisches Forscherteam und widerspricht damit der gängigen Hypothese, dass die so genannte orthographische Prozessierung bereits vorhandenes Sprachwissen erfordert. Anders gesagt: Dass nur Menschen Worte auf diese Weise erkennen. Den überzeugendsten Gegenbeweis trat in der Studie Pavian Dan an. Binnen eineinhalb Monaten Training an Computern mit Touchscreen lernte er, 308 Vier-Buchstaben-Worte (wie LOVE) von über 7.000 gleichlangen Nicht-Worten (wie STOD) zu unterscheiden. Selbst Vio, das schlechteste der sechs Versuchstiere, schaffte 81. Mehr noch: Die Affen identifizierten auch Worte, die sie zuvor nie gesehen hatten. Das legt nahe, dass wir beim Lesen teils auf eine Fähigkeit zurückgreifen, die älter ist als die menschliche Spezies. (uk)

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11.04.2012. Zeit ist Gehirn! So lautet die therapeutische Regel bei einem akuten Schlaganfall. Maximal fünf Stunden bleiben bei der häufigsten Form, dem ischämischen Schlaganfall, um das zugrunde liegende Blutgerinnsel mit Medikamenten aufzulösen. Doch nur 15 bis 40 Prozent der Patienten sind früh genug im Krankenhaus, um diese Therapie zu erhalten. Wertvolle Zeit gewinnen lässt sich offenbar mit einer mobilen Schlaganfall-Einheit, einem speziellen Notarzt-Wagen, der mit Fachpersonal und entsprechender Technik ausgestattet ist. Wie eine Studie der Universität des Saarlandes nun zeigte, kann der Einsatz eines solchen Fahrzeugs die Zeitspanne zwischen Notruf und Behandlungsentscheidung mehr als halbieren. Durchschnittlich 35 Minuten betrug diese bei den 53 Studienteilnehmern mit Verdacht auf Schlaganfall, die in dem speziellen Ambulanzwagen versorgt wurden. Volle 76 Minuten vergingen bei den 47 Probanden, die mit einem regulären Rettungsfahrzeug in die Klinik gelangten. (uk)

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07.04.2012. Obwohl die Gene vermutlich eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Autismus spielen, sind die genauen genetischen Ursachen bei etwa 70 Prozent der Fälle unklar. Drei Studien in der Fachzeitschrift Nature haben nun die Gene von Eltern und deren autistischen Kindern analysiert. Sie beschäftigen sich mit so genannten De-novo-Genmutationen. Diese werden nicht durch mutierte Gene der Eltern vererbt, sondern treten spontan in Ei oder Samenzelle auf. Es zeigte sich, dass viele der untersuchten Autisten solche Mutationen aufwiesen. Nicht alle dieser Veränderungen stehen jedoch mit der Krankheit im Zusammenhang oder wirken hinreichend als Krankheitsauslöser (Studie 1). Dennoch konnte eine Forschergruppe ursächliche Genveränderungen entdecken - und zwar bei Genen, die für bestimmte Proteine im Gehirn codieren (Studie 2). Eine dritte Publikation zeigt, dass die De-novo-Mutationen öfter väterlichen Ursprungs sind, also in der Samenzelle entstanden. (tak)

Zur Studie 1

Zur Studie 2

04.04.2012. Zweisprachige Kinder können schneller zwischen unterschiedlichen Aufgaben wechseln als solche, die nur eine Sprache sprechen. Dies ergab eine kanadische Studie an 104 Kindern, die nun im Fachblatt ‘Child Development’ erschien. Die Forscher verglichen Sechsjährige, die allein mit Englisch aufgewachsen waren, mit solchen, die neben Englisch entweder Französisch, Spanisch oder Chinesisch sprachen. Sie alle wurden gebeten, einen Knopf zu drücken, sobald auf einem Bildschirm Fotos einer bestimmten Kategorie erschienen, etwa Tierbilder. Diese Aufgabe bewältigten alle Teilnehmer ähnlich gut. Als sie jedoch aufgefordert wurden, nun mit einer anderen Taste auf Bilder von Farbflächen zu reagieren, waren die bilingualen Kinder deutlich schneller. Die Forscher vermuten, dass sie besser im Multi-Tasking sind: „Bilinguale Menschen haben zwei Sets von Sprachregeln im Kopf, und ihre Gehirne sind offensichtlich so verknüpft, dass sie leicht hin und her springen können.“ (tak)

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30.03.2012. US-amerikanische Forscher haben die Wege von Nervenfasern im Gehirn von Menschen und Primaten nachverfolgt - mit überraschendem Ergebnis: Die Bahnen, welche die Hirnareale verbinden, sind nicht chaotisch angeordnet, sondern entlang paralleler Linien, die sich in nahezu rechten Winkeln kreuzen, ähnlich einem gewebten Stück Stoff. Sie verlaufen entlang dreier Achsen und bilden ein dreidimensionales Gitter, das den Krümmungen der Gehirnwindungen folgt. Die Forscher um Van Wedeen vom Massachusetts General Hospital nutzten für ihre Aufnahmen das Diffusions-Spektrum-Verfahren, eine Form der Magnetresonanztomographie. Dabei wird die Bewegung von Wassermolekülen in den Nervenbahnen sichtbar gemacht. Auch Kreuzungen zwischen Nervenfasern werden erkennbar. So konnten die Forscher ein sehr genaues Bild ermitteln. „Niemand hätte vermutet, dass das Gehirn eine solche Form von durchgängiger geometrischer Struktur aufweist“, sagt Wedeen. (tak)

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28.03.2012. Fettreiche Ernährung führt bei erwachsenen Mäusen zur vermehrten Entstehung von Neuronen im Hypothalamus – mit Folgen bezüglich des Gewichts. Dies berichten US-amerikanische Forscher in Nature Neuroscience. Die Wissenschaftler beobachteten die Geburt neuer Nervenzellen, auch Neurogenese genannt, in einem Areal des Hypothalamus, der Eminentia mediana. Der Hypothalamus ist in viele Stoffwechsel-Prozesse involviert, er kontrolliert etwa die Nahrungsaufnahme und den Energieverbrauch des Körpers. Bekamen die Versuchstiere fettreiche Kost, steigerte sich die Neurogenese in ihrem Hypothalamus deutlich. Als die Forscher nun die Bildung neuer Nervenzellen blockierten, führte dies bei den Nagern zu einer geringeren Gewichtszunahme und einem höheren Energieverbrauch. Die Forscher vermuten, dass die neuen Neuronen nachhaltig in den Stoffwechsel eingreifen und die Bildung von Körperfett fördern. Ob solche Mechanismen auch im menschlichen Körper greifen, ist unbekannt. (tak)

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24.03.212. Ausdauersportler berichten oft von einem regelrechten Glücksgefühl nach körperlicher Anstrengung. Auslöser dieses so genannten „Läuferhochs“ sind neuronale Mechanismen: Bestimmte Neurotransmitter, die Endocanabinoide, aktivieren während und nach dem Sport das Belohnungszentrum im Gehirn. Forscher der University of Arizona wollten nun herausfinden, ob auch andere Lebewesen ähnlich euphorisch auf körperliche Aktivität reagieren: Sie ließen Menschen, Hunde und Frettchen entweder rennen oder sich gemütlich bewegen. Vor und nach dem Sport nahmen sie Blutproben ihrer Probanden. Es zeigte sich, dass bei Mensch und Hund die Konzentration des Endocanabinoids Anandamid nach dem Laufen stark anstieg. Bei den Frettchen blieb dies aus. Die Marder sind dafür bekannt, sich eher wenig zu bewegen – sie schlafen bis zu 18 Stunden am Tag. Die Forscher schließen aus ihrer Untersuchung, dass die körpereigene Belohnung die Evolution aktiver Lebewesen unterstützt haben könnte. (tak)

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21.03.2012. Wenn Menschen an einer therapieresistenten Form von Depression leiden, greifen Mediziner bisweilen zur Elektrokrampftherapie. Dabei werden dem Patienten, der unter Narkose steht, starke elektrische Ströme ins Gehirn geleitet. Die Therapie hilft. Bislang jedoch war unklar, warum. Eine neue Studie liefert nun einen Erklärungsansatz: Bei Aufnahmen des Gehirns von neun schwerstdepressiven Patienten, an denen die Therapie durchgeführt wurde, entdeckten Forscher eine Veränderung des linken dorsolateralen präfrontalen Cortex. Dieser war vor der Behandlung deutlich stärker mit anderen Hirnarealen verknüpft. Hinterher zeigten die Bilder aus dem funktionellen Magnetresonanztomographen weniger Verbindungen. Gleichzeitig nahmen die Symptome der Depression bei den Probanden ab. Dieses Ergebnis, schreiben die Forscher im Fachblatt PNAS, stärkt die Hypothese der Hyperkonnektivität, wonach eine übermäßige Verknüpfung von Hirnarealen ein Depressionsauslöser sein könnte. (tak)

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17.03.2012. Durchschnittlich 108 Tage haben die 27 Astronauten im All verbracht, die Larry A. Kramer, Radiologe an der Texas Medical School, untersuchte. Seine jetzt im Fachblatt Radiology vorgestellten Ergebnisse dürften selbst solche mit allen Wassern gewaschene Raumfahrer beunruhigen. Denn lange Aufenthalte in der Schwerelosigkeit können offenbar zu Veränderungen an Gehirn und Augen führen. So war bei einem Drittel der Astronauten der mit Hirnflüssigkeit gefüllte Raum um den Sehnerv erweitert, bei gut jedem Fünften fand Kramers Team eine abgeflachte Rückseite des Augapfels und bei etwa jedem Siebten Auswölbungen des Sehnervs. Zudem war bei drei der 27 Astronauten die Hirnanhangdrüse verändert. Vergleichbare Auffälligkeiten kennt die Medizin von der idiopathischen intrakraniellen Hypertension, einem Anstieg des Hirndrucks ohne nachweisbare Ursache. Wie Kramer meint, könnten die beobachteten Veränderungen der Dauer von Weltraumreisen eine Grenze setzen. (uk)

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13.03.2012. Warum Katzen keine Naschkatzen sind, fand Gary Beauchamp schon vor einigen Jahren heraus: Auf Grund genetischer Veränderungen funktionieren ihre Geschmacksrezeptoren für Süßes nicht. Wie Beauchamps Team nun entdeckte, ist das anders als bislang angenommen kein Sonderfall. Denn sieben der zwölf von den Forschern untersuchten Säugetiere können Süßes ebenfalls nicht schmecken: Seelöwe, Seebär, Seehund, Zwergotter, Tüpfelhyäne, Fossa und Linsang. Alle sind ausschließlich Fleischfresser, was nahe legt, dass zwischen der Ausstattung mit Geschmacksrezeptoren und der Ernährungsweise ein Zusammenhang besteht. So weist süß in der Natur vor allem auf zuckerreiche und damit nahrhafte Pflanzen hin. Dies schmecken zu können, ist bei reinen Carnivoren aber nicht von zentraler Bedeutung für die Ernährung. Dass die Evolution bei so vielen verschiedenen Spezies zum Verlust des Süßgeschmacks geführt hat, der bis dato als nahezu universelles Merkmal von Säugern galt, war, so Beauchamp, „ziemlich unerwartet“. (uk)

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12.03.2012. An diesem Montag startet die diesjährige Brain Awareness Week. Die internationale Kampagne soll die Fortschritte und Fragestellungen der Hirnforschung stärker in die Öffentlichkeit bringen – mit Vorträgen, Veranstaltungen und Mit-Mach-Events für Kinder und Erwachsene. Gegründet wurde die Initiative 1996 von der US-amerikanischen Dana Foundation. Seit 1998 beteiligen sich Universitäten, Forschungsinstitutionen, Krankenhäuser, Behörden und andere Organisationen auf der ganzen Welt. Was im deutschsprachigen Raum passiert, finden Sie im Veranstaltungskalender unten rechts auf dieser Seite. Doch auch wir von dasGehirn.info machen mit: Auf unserer Startseite haben wir unter dem Motto „Menschen der Forschung“ für die Dauer der Brain Awareness Week Artikel, Videos und Audio-Inhalte zusammengestellt, welche den Fokus auf die Wissenschaftler lenken, die sich tagtäglich mit dem Gehirn beschäftigen. Facebook-User können auch bei einem Quiz mitmachen. (tak)

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10.03.2012. Forscher des US-amerikanischen Salk Instituts haben im Gehirn möglicherweise eine natürliche Abwehrreaktion gegenüber psychoaktiven Drogen entdeckt. Das Team um Paul Slesinger verabreichte Mäusen Kokain oder Methamphetamin. Beide Drogen bewirken über komplexe Mechanismen, dass Neurone im Nucleus accumbens, dem Sitz des Belohnungszentrums, stärker und länger aktiviert werden. Gleichzeitig aber, entdeckten die Forscher nun, werden durch die Drogen auch hemmende Neurone im ventralen Tegmentum beeinflusst – einer Struktur im Mittelhirn, die das Belohnungszentrum mit dem Neurotransmitter Dopamin stimuliert: Die Nervenzellen entsandten plötzlich mehr hemmende Botenstoffe und reduzierten so die Ausschüttung von Dopamin. Ursache hierfür war eine Veränderung der Rezeptoren, welche die Feuerrate der Neurone kontrollieren. „Wir glauben, dass dies eine sofortige Antwort des Gehirns sein könnte, der Stimulation durch die Drogen entgegen zu wirken“, so Slesinger. (tak)

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07.03.2012. Gerecht zu sein, bringt Vorteile. Kinder verstehen das früh, doch so zu handeln, bereitet auch Grundschülern noch Probleme. Leipziger Forscher fanden den Grund: Ein zur Unterdrückung egoistischer Impulse wichtiges Hirnareal ist erst spät voll entwickelt. Die 6- bis 13-jährigen Probanden spielten zunächst das Diktatorspiel, bei dem der Empfänger nehmen musste, was der Geber ihm zubilligte. Beim folgenden Ultimatumspiel gingen beide leer aus, wenn der Empfänger die Offerte ablehnte. Ältere Kinder passten ihr Verhalten an und unterbreiteten dann fairere Angebote, die jüngeren machten zwischen den Spielsituationen kaum einen Unterschied. Hirnscans offenbarten, warum: Je älter die Schüler, desto aktiver der laterale präfrontale Cortex. Er kontrolliert Verhaltensimpulse und bildet sich bekanntermaßen spät voll aus. Wenn Kinder nicht fair teilen, obwohl es strategisch sinnvoll wäre, mangelt es also weniger am Verständnis als an den neuronalen Voraussetzungen. (uk)

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03.03.2012. Die Droge Marihuana, die aus der Hanfpflanze gewonnen wird, sorgt bei ihren Konsumenten nicht nur für Rauschzustände, sondern verschlechtert auch deren Kurzzeitgedächtnis. Ein internationales Forscherteam hat jetzt entdeckt, warum: Die Ursache ist überraschenderweise nicht die Interaktion der Droge mit den Neuronen, sondern mit Astrozyten, den größten Gliazellen im Hirn. Der psychoaktive Wirkstoff von Marihuana, THC, bindet an Rezeptoren im Gehirn, die eigentlich für Neurotransmitter gedacht sind. Diese so genannten CB1-Rezeptoren sitzen jedoch nicht nur auf Neuronen, sondern auch auf Astrozyten. Die Forscher züchteten nun Mäuse, denen genau diese Rezeptoren fehlten – und stellten fest, dass die Nager nach der Gabe von THC keine Gedächtnisprobleme hatten. „Dies ist der erste direkte Nachweis, dass Astrocyten das Kurzzeitgedächtnis beeinflussen“, sagt Xia Zhang von der University of Ottawa, einer der beteiligten Forscher. Gliazellen machen etwa 90 Prozent der Hirnmasse aus. (tak)

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29.02.2012. Millionen Menschen leiden an Multipler Skerose – weil körpereigene Abwehrzellen fälschlicherweise das Myelin angreifen, das eine isolierende Hülle um Nervenzellen in Gehirn und Rückenmark bildet. Sterbende Oligodendrozyten, wie die Myelin bildenden Zellen heißen, sind aber nicht Auslöser dieser fatalen Autoimmunreaktion. Zu diesem Schluss kommt ein deutsch-schweizerisches Forscherteam, das damit ein gängiges Modell zur MS-Entstehung widerlegt. Nach der „neurodegenerativen Hypothese“ steht der Tod von Oligodendrozyten am Anfang der Erkrankung – und die gegen Myelin gerichtete Immunantwort ist maximal Ergebnis, nicht aber Ursache dieses pathologischen Prozesses. Doch dieses Ergebnis blieb in der jetzt veröffentlichten Studie aus. Die Forscher zerstörten bei Labormäusen die Oligodendrozyten, doch dass die Tiere dadurch eine MS-ähnliche Erkrankung entwickelten, konnten sie nicht beobachten. „Wir erachten die neurodegenerative Hypothese deshalb als überholt“, so das Fazit.  (uk)

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25.02.2012. Das Gedächtnis kennt verschiedene Typen der Erinnerung: So kann das Gehirn ähnliche, aber unterschiedliche Erinnerungen abspeichern, etwa zwei Räume mit jeweils anderem Dekor. Zum anderen gelingt es uns, gespeicherte Zusammenhänge aufgrund eines einzelnen Hinweises aufzurufen  – wie den Weg aus einem Labyrinth anhand markanter Wegpunkte. Bislang dachte man, diese Erinnerungstypen würden in unterschiedlichen Netzwerken im Hippocampus abgespeichert. Dies wird von Forschern des MIT in der Zeitschrift Cell nun in Frage gestellt. Sie züchteten Mäuse, bei denen die Funktion älterer Körnerzellen im Hippocampus blockiert war. Jüngere Neurone, die dort ständig neu gebildet werden, blieben intakt. In der Folge konnten sich die Mäuse zwar ähnliche Räume merken, nicht aber den Weg aus einem vorher erlernten Labyrinth finden. Umgekehrt konnten sie keine neuen ähnlichen Erinnerungen bilden, wenn die jungen Neuronen blockiert waren. Möglicherweise codieren junge und alte Neurone also für verschiedene Erinnerungstypen. (tak)

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22.02.2012.  Ein Forscher, der entscheidend zur Entwicklung eines neuen Alzheimer-Medikaments beigetragen hat, warnt jetzt auf dem weltgrößten Wissenschaftskongress vor Nebenwirkungen. Die so genannten BACE1-Blocker hemmen ein gleichnamiges Enzym, das die Bildung der krankheitstypischen Amyloid-Ablagerungen im Gehirn befördert. Robert Vassar der BACE1 1999 charakterisiert hat, stellte jetzt fest, dass das Enzym offenbar auch für die ordnungsgemäße Verbindung von Nervenzellen zuständig ist. So wurden bei genmanipulierten Mäusen, denen BACE1 fehlt, die Axone olfaktorischer Neurone nicht korrekt mit dem Riechkolben verschaltet. Wie im Riechsystem werden auch im Hippocampus kontinuierlich Nervenzellverbindungen verändert und neu geformt – was als zentraler Prozess bei der Gedächtnisbildung gilt. Deshalb, so befürchtet Vassar, könnten die BACE1-Blocker das Gedächtnis „ironischerweise verschlechtern.“ Bei der bereits angelaufenen Erprobung dieser Medikamente am Menschen sei daher Vorsicht geboten. (uk)

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17.02.2012. Schon im Alter von sechs Monaten kann man bei Kindern, die später Autismus entwickeln, eine veränderte Hirnentwicklung sehen, berichten Forscher der University of North Carolina im American Journal of Psychiatry. Sie untersuchten 92 Säuglinge, deren Geschwister Autismus entwickelt hatten. Weil Autismus in solchen Familien oft gehäuft auftritt, galten die Babys als Risikokandidaten für die Erkrankung. Die Forscher machten bei den Kindern im Alter von sechs, zwölf und 24 Monaten Aufnahmen der weißen Substanz des Gehirns, welche die Hirnareale miteinander verbindet. Dazu nutzten sie die so genannte Diffusions-Tensor-Bildgebung, welche die Diffusion von Wassermolekülen im Gehirn anzeigt. Die Richtung der jeweiligen Molekülbewegung gibt Aufschlüsse über die Lage von Nervenfasern. Es zeigte sich, dass die Kinder, die im Alter von zwei Jahren Anzeichen von Autismus aufwiesen, bereits im Alter von sechs Monaten deutliche Veränderungen der weißen Substanz gehabt hatten.  (tak)

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15.02.2012. Schon im Alter von sechs bis neun Monaten scheinen Babys einzelne Wörter den entsprechenden Objekten zuordnen zu können. Dies ergab eine Studie von Psychologen der University of Pennsylvania, die in der Fachzeitschrift PNAS erschienen ist. Die Forscher baten 33 sechs bis neun Monate alte Babys ins Labor. Die Säuglinge saßen auf dem Schoß von Vater oder Mutter und sahen auf einem Bildschirm zwei Objekte, etwa einen Apfel und eine Tasse. Gleichzeitig forderten ihre Eltern sie auf, entweder zu dem einen oder anderen Objekt zu schauen – die entsprechenden Sätze bekamen die Erwachsenen über Kopfhörer durchgesagt. Ein Gerät zur Ortung der Blickrichtung zeichnete auf, dass die Kinder tatsächlich öfter zu dem genannten Objekt schauten. Dies bestätigte sich bei einem zweiten Versuch, bei dem auf dem Bildschirm mehrere Objekte in einer natürlichen Umgebung zu sehen waren. Bislang dachte man, dass Kinder die Fähigkeit zum Sprachverständnis erst später entwickeln. (tak)

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11.02.2012. US-amerikanischen Forschern ist es gelungen, binnen weniger Tage mit einem Krebsmedikament die Alzheimer-Symptome bei Mäusen teilweise rückgängig zu machen. Alzheimer entsteht durch die Ansammlung des Eiweißes Amyloid beta im Gehirn, das zu Plaques verklumpt und die Nervenzellen schädigt. Normalerweise wird der Abbau des Eiweißes durch Apolipoprotein E (ApoE) gefördert. Das Krebsmittel Bexaroten, das die Forscher nun an mehreren Alzheimer-Mausmodellen testeten, stimuliert die Ausschüttung von ApoE im Gehirn. Bereits drei Tage nach der Gabe des Mittels war bei den Mäusen die Hälfte der Plaques verschwunden. Die Tiere bauten wieder Nester – eine Fähigkeit, die sie verloren hatten. Kein bekanntes Mittel habe bislang so schnell so deutlich Wirkung gezeigt, so die Forscher im Fachblatt Science. Ob Bexaroten auch beim Menschen wirkt, ist noch offen. Da es in den USA als Medikament zugelassen ist, könnte sich der Beginn der klinischen Studien jedoch beschleunigen. (tak)

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08.02.2012. „Ziemlich raues Wetter heute!“ Spüren Sie beim Hören dieses Satzes Sandpapier an Ihren Fingern? Gut möglich. Denn um die Bedeutung solcher Metaphern zu erfassen, greift das Hirn auf sensorische Erfahrungen zurück. Dies zeigt eine jetzt veröffentlichte Studie der Emory State University. Die Wissenschaftler aus Atlanta spielten Probanden Sätze vor, die auf spürbare Oberflächenstrukturen bezogene Metaphern enthielten – wie harter Tag, glattes Geschäft, raues Wetter – und maßen währenddessen den Blutfluss im Gehirn. Resultat der fMRT-Scans: Ein für das Erfühlen von Texturen mittels Tastsinn wichtiges Hirnareal, das parietale Operculum, wurde auch aktiviert, wenn die Versuchsteilnehmer die textürlichen Metaphern hörten. Um eine Metapher zu verstehen, führt das Gehirn eine „interne Simulation“ durch, so die Forscher, in die auch mit dem Tastsinn assoziierte Areale einbezogen werden.  (uk)

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04.02.2012. Deutsche Forscher haben mit einem neuartigen Mikroskop einen Blick in das Gehirn lebender Mäuse geworfen. Das Team um Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen betäubte genetisch veränderte Mäuse, die ein gelb fluoreszierendes Protein in ihren Neuronen herstellen. An ein Loch in der Schädeldecke setzten sie dann ein selbst entwickeltes so genanntes STED-Mikroskop an. Dieses leuchtet durch gezielte Anwendung von Laserstrahlen sehr feine Bereiche an, die dank des Fluoreszenz-Farbstoffs reflektieren. Während herkömmliche Lichtmikroskope bei etwa 200 Nanometern versagen, gelang so nun eine Auflösung von 70 Nanometern. Zu sehen sind die feinen Verästelungen der Dentriten der Nervenzellen mit ihren Synapsen auf der äußersten Zellebene des somatosensorischen Cortex. Zur Überraschung der Forscher bewegten und veränderten sich die Dentriten leicht. Dank der neuen Technik könnte man in Zukunft besser nachvollziehen, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren. (tak)

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01.02.2012. „Die Lehrbücher müssen umgeschrieben werden!“ Ein Satz, den man in der Wissenschaft nicht oft hört. Gesagt hat ihn Josef Rauschecker vom Georgetown University Medical Center, gemeint hat er das Wernicke-Areal. Es gilt als zentral für die Verarbeitung und das Verstehen von Sprache, wurde bereits im späten 19. Jahrhundert entdeckt und in der Hirnrinde lokalisiert: hinter dem auditorischen Cortex, wo sämtliche akustischen Reize verarbeitet werden. So steht’s bis heute im Lehrbuch. Wie Rauschenberg und sein Kollege Iian DeWitt jetzt bei ihrer Analyse von über 100 mit modernen bildgebenden Verfahren durchgeführten Studien feststellten, befindet sich das Wernicke-Areal aber vor der Hörrinde – gut drei Zentimeter weg von dieser Position. Was in Bezug auf Hirnarchitektur und -funktion kilometerweit entfernt ist. Über die korrekte Lage des Sprachverarbeitungszentrums habe es schon Kontroversen gegeben, seine Studie liefere, so Rauschecker, „eine definitive, unwiderlegliche Antwort.“  (uk)

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28.01.2012. Napoleon war mit seinen 1,68 Metern wahrlich kein Hüne – doch wie ein kleiner Mann kam er sich selbst wohl nicht vor. Zumindest legen das die jetzt vorgestellten Studienergebnisse zweier Forscher aus den USA nahe. Die Wissenschaftler wiesen Probanden Rollen als Chefs und Angestellte zu und ließen sie diese im Labor eine Weile spielen. Danach mussten alle Teilnehmer einen Fragebogen ausfüllen, in dem sie auch ihre Größe angaben. Außerdem sollten die Freiwilligen Avatare auswählen, die sie in einer virtuellen Welt repräsentieren. Tatsächlich legten die mit allen Machtbefugnissen ausgestatteten „Manager“ bei der eigenen Länge gerne ein paar Zentimeter drauf und gaben auch ihren virtuellen Stellvertretern eher Gardemaß. Die „Untergebenen“ hingegen schätzten ihre Physis realistisch. Dies zeige erstmals, so die Forscher, dass mächtige Menschen sich größer fühlen, als sie tatsächlich sind.  (sr)

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25.01.2012. Psilocybin, lange nur interessant für Anhänger psychedelischer Drogen, fasziniert mehr und mehr die Wissenschaft. Auch weil Studien zeigten, dass die in „magic mushrooms“ enthaltene Substanz bei der Therapie von Depressionen helfen könnte. Forscher haben jetzt an 30 Probanden untersucht, was während eines solchen „Pilz-Trips“ im Gehirn passiert – mit einem überraschenden Ergebnis: Bislang nahm man an, dass psychedelische Drogen die Hirnaktivität erhöhen und so Effekte wie eine gestörte Wahrnehmung von Zeit und Raum, Bewusstseinsveränderungen und Halluzinationen entfalten. Doch wie die Hirnscans offenbarten, nahm die Aktivität in mehreren Hirnregionen ab. Vor allem die funktionellen Verbindungen zwischen zwei Verrechnungszentren, die für Konstrukte wie „Ich“ und Selbstbewusstsein wichtig sind, waren unter Psilocybin-Einfluss gedämpft. Dies könnte sowohl die bewusstseinserweiternde als auch die antidepressive Wirkung erklären. Denn eines dieser Areale ist bei Depressionen übermäßig aktiv. (uk)

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19.01.12. Eine Nacht ohne Schlaf verstärkt Hungergefühle am Morgen, berichtet ein Team um Christian Benedict von der schwedischen Uppsala Universität in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. Die Forscher ließen 12 Probanden je eine Nacht ausreichend und eine Nacht gar nicht schlafen und zeigten ihnen am nächsten Morgen Bilder von Essen. Dabei maßen sie die Hirnaktivitäten im funktionellen Magnetresonanztomographen. Waren die Männer übernächtigt, berichteten sie von verstärktem Hungergefühl – und das unabhängig von ihrem Blutzucker-Level. Zudem war beim Anblick des Essens bei den übermüdeten Probanden der rechte anteriore cinguläre Cortex besonders aktiv, eine Region, die unter anderem mit der Kontrolle des Herzschlages und des Hungergefühls, aber auch mit Belohnungserwartung in Verbindung gebracht wird. „Es könnte also wichtig sein, etwa acht Stunden pro Nacht zu schlafen, wenn man ein stabiles und gesundes Körpergewicht halten will“, sagt Benedict. (tak)

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18.01.12. Bricht sich ein Rechtshänder den rechten Arm, muss er alltägliche Handgriffe wie Zähneputzen oder Schreiben mit links verrichten. Vor dieser schwierigen Herausforderung standen die zehn Teilnehmer einer Studie der Uni Zürich. Doch dabei leistet das Gehirn schnelle Hilfe, wie die Schweizer Forscher mit Hilfe der Magnetresonanztomografie zeigen konnten. Die Auswertung der Hirnscans ergab, dass bereits nach 16 Tagen Ruhigstellung des dominanten rechten Arms die Hirnsubstanz in den motorischen und sensorischen Arealen, welche die – jetzt so gefragte – linke Hand kontrollieren, zugenommen hatte. Gleichzeitig verbesserte sich die Feinmotorik der Linken deutlich. Die Resultate demonstrieren die rasche Anpassungsfähigkeit des Gehirns, selbst bei Erwachsenen. Kehrseite der Medaille: In den gut zwei Wochen, in denen der rechte Arm stillgelegt war, nahm die Dicke der für seine Steuerung zuständigen Bereiche in der rechten Großhirnrinde um zehn Prozent ab. (uk)

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14.01.2012. Dass wir die Welt dreidimensional sehen, verdanken wir unter anderem spezialisierten Neuronen im Gehirn. Dies ergab eine Studie von Forschern der Katholieke Universiteit Leuven in Belgien, die im Fachblatt Neuron erschienen ist. Sie hatten zwei Makaken darauf trainiert, auf einem Bildschirm Objekte zu unterscheiden, die jeweils konvex, also nach außen gewölbt, oder konkav, also nach innen gewölbt, waren. Gleichzeitig stimulierten sie verschiedene Neuronengruppen im inferotemporalen Cortex, einem visuellen Areal im unteren Temporallappen: Sie wussten aus früheren Studien, dass diese nur dann feuern, wenn das Tier jeweils konkave oder konvexe Objekte sieht. Das Ergebnis: Wurden konkav-sensitive Neurone stimuliert, konnten die Makaken konkave Objekte schneller zuordnen. Sahen sie während der Stimulation aber ein konvexes Objekt, brauchten sie länger, es richtig zu benennen. Den Forschern zufolge ist das der erste Nachweis eines kausalen Zusammenhangs von 3D-Sehen und einem Hirnareal. (tak)

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11.01.2012. Dass die geistige Leistungsfähigkeit mit dem Alter nachlässt, ist ebenso bekannt wie unvermeidlich. Neu ist aber, dass dieser Prozess bereits mit 45 anfängt. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie britischer und französischer Forscher mit über 7.000 Teilnehmern. Über einen Zeitraum von zehn Jahren wurden bei den Männern und Frauen dreimal verschiedene kognitive Funktionen wie Gedächtnis, logisches Denken, Wortschatz und Sprachkompetenz getestet. Ergebnis: Abgesehen vom Wortschatz verschlechterten sich die Resultate in allen Kategorien. Zwar ließen die geistigen Fähigkeiten bei älteren Probanden stärker nach, doch auch bei den jüngeren registrierten die Wissenschaftler einen Abfall. Beispielsweise schnitten Teilnehmer, die zu Beginn der Studie zwischen 45 und 49 waren, bei den Tests zum logischen Schlussfolgern zehn Jahre später um durchschnittlich 3,6 Prozent schlechter ab. Bislang ging die Wissenschaft davon aus, dass die kognitiven Leistungen erst ab 60 zu schwinden beginnen. (uk)

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07.01.2012. Die linke und rechte Hirnhälfte übernehmen jeweils unterschiedliche Aufgaben in der Gesichtserkennung, wie Forscher in den USA entdeckten. Eine Aufgabenteilung der Hemisphären wurde schon für einige kognitive Fähigkeiten ermittelt, etwa Sprache oder Raumwahrnehmung. Bei der visuellen Verarbeitung aber ging man bislang eher von einer hierarchischen Struktur aus, die auf beiden Seiten ähnlich arbeitet. Die Forscher wiesen nun nach, dass zumindest der fusiforme Gyrus bei der Gesichtserkennung unterschiedliche Aufgaben übernimmt: Sie zeigten 6 Probanden in einem funktionellen Magnetresonanz-Tomoraphen verschwommene Bilder. Auf ihnen waren zum Teil Gesichter abgebildet, zum Teil aber auch Dinge, die einem Gesicht nur ähnelten, etwa die Nahaufnahme einer Blüte. Das Ergebnis: Der rechte fusiforme Gyrus war stärker aktiv, wenn es darum ging, Gesichter von Nicht-Gesichtern zu unterscheiden, während der linke eher bei ähnlichen Gesichtern feuerte. (tak)

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4.1.2011. Zur Orientierung in einer vertrauten Umgebung benutzen Menschen imaginäre Karten, die wie ihre realen Pendants nach Norden ausgerichtet sind. Dies konnten Forscher vom MPI für biologische Kybernetik in Tübingen zeigen, in dem sie ortskundige Einwohner durch ein virtuelles Modell der Uni-Stadt navigieren ließen. Nachdem die Probanden erkannt hatten, wo in der virtuellen Version ihrer Heimatstadt sie sich befanden, sollten sie mit dem Arm in Richtung vertrauter Orte zeigen, also etwa zum Markplatz. Dabei variierten die Wissenschaftler die Blickrichtung der Probanden – mit Auswirkungen auf das Ergebnis. So war die Richtungszuweisung immer dann besonders akkurat, wenn die Teilnehmer nach Norden sahen. Je mehr der Blickwinkel von dieser Achse abwich, desto fehlerhafter wurden die Richtungsangaben. Dies zeige, wie stark die Orientierung von Landkarten geprägt sei, selbst bei Menschen, die wahrscheinlich jahrelang nicht auf den Stadtplan geschaut haben, so die Forscher. (uk)

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31.12.2011. Ob Kinder sich in andere hineinversetzen können, hängt auch davon ab, wie ihre Mütter sich mit ihnen unterhalten: Wenn die Mama oft und ausführlich über die Gefühle und Gedanken anderer Menschen spricht, erwirbt das Kind leichter die Fähigkeit, sich in verschiedene Perspektiven hinein zu denken und das Verhalten anderer vorherzusagen, die so genannte Theory of Mind. Das haben australische Forscher mit über 120 Kindern zwischen vier und sechs Jahren untersucht. Die Kinder sollten in Tests mutmaßen, was ein Dritter in einer bestimmten Lage erwarten würde; die Mütter gaben an, wie sie dem Kind normalerweise eine Situation erklären. Je ausführlicher die Mütter mit ihnen über Perspektiven Anderer sprachen, umso besser waren die Kinder in der Theory of Mind. Kinder mit Sprachentwicklungsstörung jedoch schlossen bei den Tests stets schlechter ab, unabhängig von der Redeart der Mütter. Sprache erleichtere es, ein Gefühl für das Denken anderer zu entwickeln, so die Forscher. (bo)
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28.12.2011. Echte Kunst, etwa ein Rembrandt, ist viel wertvoller als die Werke von Nachahmern. Ist das Original aber wirklich schöner, besser, ergreifender? Eine Studie Oxforder Hirnforscher ernüchtert: Ihr zufolge hängt die Reaktion nicht von der Echtheit des Bildes ab, sondern nur davon, ob es als echt deklariert wird. Die Forscher legten kunstinteressierte Laien in den Kernspintomografen und zeigten ihnen 50 Bilder – 25 echte Rembrandts, 25 Werke von Nachahmern. Vor jedem Bild wurde gesagt, ob Original oder Kopie zu sehen sei – aber die Ansage stimmte nur in der Hälfte der Fälle. So ließen sich die Einflüsse von tatsächlicher und vermeintlicher Echtheit unterscheiden. Im visuellen Cortex fand sich jeweils die gleiche Reaktion. Auffälliger waren bestimmte kognitive Bereiche: Wurde ein Original angesagt, war das Belohnungssystem aktiver, andernfalls andere Cortex-Areale. Dies zeige, wie etwa Rezensenten die Vorgänge im Kopf von Kunstbetrachtern mitbestimmten, schreiben die Autoren. (ups)
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24.12.2011. Wer Schmerzen aufmerksam, aber neutral begegnet, empfindet sie als weniger schlimm - zumindest gilt das für Menschen, die in der Achtsamkeits-Meditation geübt sind. Dies berichtet ein internationales Forscherteam in dem Fachblatt Cerebral Cortex zu einer Studie mit Meditierenden. Sie hatten Achtsamkeits-Meditierenden im Magnetresonanztomographen leichte Elektroschocks versetzt und ihre Reaktion mit Kontrollprobanden verglichen. Den Forschern zufolge spüren die Meditierenden den Schmerz sehr wohl: Die Areale im Gehirn, die Reize sensorisch verarbeiten, feuern sogar stärker. Aber die Personen leiden nicht so sehr unter dem Schmerz, wenn sie meditieren; die Regionen, die Reize bewerten, sind bei ihnen weniger aktiv. Es gehe nicht darum, den Schmerz zu kontrollieren, folgern die Forscher, sondern sich gehen zu lassen. Das Konzept der Achtsamkeit entstammt dem Buddhismus und besagt, allem so gegenüberzutreten, wie es sich im Augenblick darstellt, ohne zu bewerten oder zu interpretieren. (bo)
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21.12.2011. Forscher aus Arizona arbeiten daran, die Entwicklung von Tumoren mit einem mathematischen Modell zur Wetterprognose vorherzusagen. Dies berichten sie im Fachblatt Biology direct. Um trotz lückenhaften Messdaten und zahlreichen Unwägbarkeiten gute Wetterprognosen zu gewinnen, hat sich ein bestimmtes mathematisches Verfahren etabliert, der so genannte Local Ensemble Transform Kalman Filter (LETKF). Dieses Verfahren haben die Forscher um Eric Kostelich von der Arizona State University nun auf die Vorhersage eines häufigen, sehr bösartigen Hirntumor übertragen, das Glioblastom. Das Glioblastom wächst sehr schnell und ist weitgehend resistent gegen Chemotherapie. Ausgehend von Kernspin-Aufnahmen im Abstand von 60 Tagen konnten die Wissenschaftler mit dem Modell vorhersagen, welche Areale ein bestehender Tumor als nächstes befällt. Bis das Verfahren Patienten zugute kommen und die Behandlungsplanung verbessern könne, bleibe aber viel Arbeit, schreiben die Forscher. (ups)

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17.12.2011. Wenn Ärzte eine Krankheit diagnostizieren, laufen in ihrem Gehirn ähnliche Prozesse ab wie beim Benennen von Alltags-Objekten. Das haben brasilianische Forscher an 25 Radiologen untersucht. Die Ärzte mussten anhand von Röntgenbildern eine Diagnose zu unbekannten Patienten fällen. Außerdem sahen sie Röntgenbilder, in denen kleine Tierumrisse wie Krokodile oder Kamele eingezeichnet waren; auch hier mussten sie verkünden, was sie sehen. Die Radiologen brauchten im Durchschnitt nur etwas über eine Sekunde, um die jeweilige Krankheit oder Verletzung festzustellen, und somit nur einen Bruchteil länger als für die Benennung der Tiere. Dabei waren bei ihnen im Prinzip die gleichen Hirnareale aktiv. Das Erkennen von Krankheiten, folgern die Forscher, ist bei Ärzten ein automatischer Prozess. „Allerdings ist das Diagnostizieren von Verletzungen geistig anspruchsvoller und assoziiert mit einer stärkeren Aktivierung übergeordneter Cortexareale“, schreiben die Forscher. (bo)

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15.12.2011. Wer in London eine Taxilizenz erwerben will, muss 25.000 Straßen und tausende sehenswerte Orte kennen. Die drei- bis vierjährige Ausbildung verändert die Gehirnstruktur, wie eine Längsschnittstudie zeigt. Die Forscher scannten die Gehirne von 79 Kandidaten und testeten ihre Merkfähigkeit vor und nach der Ausbildung. Nur 39 bekamen die Lizenz, der Rest fiel durch. Eine dritte Gruppe, die nie den Stadtplan zu lernen versuchte, diente als Kontrolle. Vor dem Training gab es keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Später, beim zweiten Scan, wiesen die erfolgreichen Prüflinge – und nur sie – eine Veränderung auf: ein Mehr an grauer Substanz im hinteren Hippocampus, einer für die Gedächtnisbildung wichtigen Hirnregion. Diese auch bei Erwachsenen noch bestehende Formbarkeit des Gehirns ermutige zum lebenslangen Lernen, schreiben die Forscher. Ob ein besonders plastisches Gehirn eine Frage der Gene ist, oder ob allein Fleiß über den Lernerfolg entschieden habe, sei aber offen. (ups)

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10.12.2011. Mäuse lernen besser, wenn in ihrem Gehirn ein Eiweiß namens Proteinkinase R ausfällt, berichten US-amerikanische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Cell. Schalteten die Forscher das Protein bei Versuchsmäusen mit Hilfe von Gentechnik oder einer chemischen Substanz aus, konnten sich die Tiere schneller den Weg durch ein Labyrinth merken und sich hinterher besser daran erinnern als ihre Artgenossen. Proteinkinase R, kurz PKR, wird im Körper eigentlich bei einer Virusinfektion aktiv – im Gehirn aber ist es den Forschern zufolge für die Feinregulierung von Nervennetzwerken verantwortlich. Bei den manipulierten Mäusen, denen das Eiweiß fehlt, fanden die Wissenschaftler eine spontane Überaktivität der Neuronen, ähnlich einem epileptischen Anfall, aber ohne die dabei auftretenden Krämpfe. Bei Alzheimer-Patienten ist Proteinkinase R aktiver als bei Gesunden, daher „könnten Medikamente, die PKR angreifen, Menschen mit Gedächtnisstörungen nützen“, mutmaßen die Forscher. (bo)

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07.12.2011. Genetisch unterscheiden sich Mensch und Affe kaum,  kognitiv dagegen gewaltig. Weshalb? Deutsche und chinesische Forscher haben eine mögliche Erklärung gefunden. Sie ermittelten in Hirnproben von Mensch, Schimpanse und Makake die Genexpression, also welche Abschnitte des Erbguts ausgelesen und in RNA-Moleküle übersetzt werden. Dabei stießen sie auf Hunderte Gene, die beim Menschen von Geburt bis Erwachsenenalter einzigartige Entwicklungsmuster zeigten, mit starken Veränderungen in Form und Timing der Genexpression. Vor allem im für abstraktes Denken, Planen und soziale Intelligenz wichtigen präfrontalen Cortex waren solche „variablen“ DNA-Abschnitte deutlich zahlreicher als bei den Tieren. Wie eine Analyse ergab, codierten die veränderlichsten Erbgutschnipsel für microRNAs, die ihrerseits die Aktivität Hunderter Gene regulieren. Dies könnte „eine wichtige treibende Kraft hinter der schnellen Evolution des menschlichen Gehirns sein“, so die Forscher. (ups)

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03.12.2011. Forscher von der University of Montreal in Kanada haben entdeckt, was die Bluthirnschranke, die das Gehirn vom Blutkreislauf abgrenzt und vor dem Eindringen schädlicher Zellen oder Moleküle schützt, so undurchlässig macht. Die Bluthirnschranke besteht aus Epithelzellen, flachen Blutgefäßzellen. Wie die Forscher in „Science“ berichten, schütten so genannte Astrozyten ein Protein namens Sonic Hedgedog aus; dieses setzt in den Epithelzellen eine Signalkaskade in Gang. Daraufhin bilden die Blutgefäßzellen mehr verkittende Eiweißkomplexe, die sie miteinander verknüpfen und die Schranke undurchlässig machen. Blockierten die Forscher diese Signalkaskade in Mäusen durch eine eine chemische Substanz, bekam die Blut-Hirn-Schranke der Tiere wenige Stunden später Lecks: Es wanderten vermehrt Zuckermoleküle und weiße Blutkörperchen aus dem Blut ins Gehirn ein. Auch bei Patienten mit Multipler Sklerose ist die Blut-Hirn-Schranke schadhaft: Weiße Blutkörperchen dringen ein, Entzündungen im Gehirn entstehen. (bo)

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30.11.11 US-Forscher haben im Gehirn von Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) Auffälligkeiten entdeckt, die zum Verständnis der Krankheit beitragen und auch die schwierige Diagnose erleichtern sollen. In der Studie absolvierten 18 gesunde Kinder und 18 mit ADHS einen Test zur visuellen Aufmerksamkeit. Währenddessen wurde mittels fMRI die Aktivität verschiedener Hirnregionen gemessen. Der Vergleich dieser Aktivierungs-Karten zeigte eine abnormale funktionale Aktivität in mehreren Arealen, die an der Verarbeitung von für die visuelle Aufmerksamkeit relevanten Informationen beteiligt sind. Gestört war insbesondere die Verbindung – und damit die Kommunikation – zwischen visuellem Cortex und präfrontalem Cortex, der bei Aufmerksamkeitsprozessen eine tragende Rolle spielt.  Dies könnte die Konzentrationsprobleme von ADHS-Patienten erklären und sich zudem zur Diagnostik nutzen lassen, die bislang rein verhaltensbasiert ist, meint Xiabao Li.  Da es sich um eine Hirnstörung handle, so die Leiterin der Studie, „ sollten wir Hirnmarker für eine akkuratere Diagnose verwenden." (ls)

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28.11.2011. Forscher der Harvard University haben unreife Nervenzellen aus Mäuseföten ins Gehirn erwachsener Tiere transplantiert – und damit einen defekten neuronalen Schaltkreis repariert. Den genetisch manipulierten Empfänger-Mäusen fehlte der Rezeptor für Leptin, ein Hormon, das im Hypothalamus Stoffwechsel und Nahrungsaufnahme reguliert. Deshalb sind solche Knock-out-Mäuse krankhaft übergewichtig. Wie die Wissenschaftler unter dem Mikroskop sahen, wuchsen die transplantierten Vorläuferzellen zu hypothalamischen Neuronen heran und verbanden sich über Synapsen mit vorhandenen Nervenzellen. Weitere Tests zeigten dann, dass die „neuen“ Zellen auf Leptin reagieren, das Signal auch weitergeben und so einen komplexen neuronalen Schaltkreis funktional wiederherstellen können. Obwohl die fettleibigen Mäuse deutlich abnahmen, ist eine neue Behandlungsmethode gegen Übergewicht beim Menschen nicht die Absicht der Forscher. Sie hoffen vielmehr, dass ihre Experimente helfen, Zelltherapien für Krankheiten wie Parkinson zu entwickeln. (bo)

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24.11.2011. Regelmäßige Meditation macht glücklich und verbessert die Konzentration, heißt es. Forscher der Yale University konnten per Hirnscanner messen, warum. Sie ließen geübte und ungeübte Probanden meditieren und überprüften dabei deren Hirnaktivitäten. Das Ergebnis: Ungeübte zeigten eine höhere Aktivität in den Kernregionen des so genannten „Ruhenetzwerkes“ - dem medialen präfrontalen und dem posterioren cingulären Kortex. Die Aktivität in diesen Regionen wird mit dem Abschweifen von Gedanken und Aufmerksamkeitsstörungen in Verbindung gebracht, berichtet das Team um Judson Brewer in der Fachzeitschrift PNAS. Häufig Meditierende zeigten hingegen eine geringere Aktivierung des Ruhenetzwerkes – und eine Koaktivität in Regionen, die mit Selbstbewusstsein und kognitiver Kontrolle assoziiert werden. Meditiation könne darum tatsächlich das Abschweifen der Gedanken reduzieren, so die Forscher.(ls)

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19.11.2011. Eiweiße regen den Teil des Gehirns an, der unseren Energiehaushalt und unser Bewusstsein steuert; fallen diese Nervenzellen namens Orexin-/Hypokretin-Neurone aus, sind Gewichtszunahme und Schlafattacken die Folge. Ein internationales Forscherteam berichtet, dass Aminosäuren - die Bausteine der Eiweiße - diese Nervenzellen in der Maus schneller feuern ließen; passend dazu wurden die Tiere aktiver. Traubenzucker ist dafür bekannt, die Neuronen auszubremsen; wenn die Forscher aber gleichzeitig Traubenzucker und Aminosäuren verabreichten, erhöhte sich ihre Feuerungsrate dennoch: Aminosäuren blockieren die drosselnde Wirkung des Zuckers also. „Unser Modell stimmt mit der Beobachtung überein, dass eiweißreiche Kost im Gegensatz zu zuckerreicher Nahrung Wachsamkeit und Erregung fördert“, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Neuron“. Fette beeinflussten die Neuronen nach Angaben der Forscher hingegen nicht. (bo)

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16.11.2011. Geübte Leser erkennen Wörter allein visuell. Der Klang spielt, anders als bislang angenommen, dabei keine Rolle, wie Neurowissenschaftler der Georgetown University Medical Center in Washington, USA, jetzt auf der Jahrestagung der Society of Neuroscience 2011 berichten. Laurie Glezer und ihr Team beobachteten dazu mittels fMRT die Hirnaktivität von Probanden, während diese Wortpaare lasen, die zwar gleich klingen, aber unterschiedlich aussehen – etwa hare und hair. Wäre die Phonologie für die Worterkennung bedeutsam, müssten solche Homophone dieselben oder zumindest ähnliche Neuronengruppen aktivieren. Doch das war nicht der Fall – hare und hair sahen auf den fMRT-Bildern so unterschiedlich aus wie hair and soup. Phonologische Informationen benötige das Gehirn nur bei neuen Wörtern, die - einmal gelernt – dann in einen „rein visuellen Wörterbuch im Gehirn abgelegt werden“, sagt Glezer. Diese rein visuelle Repräsentation, so die Forscherin, „macht die schnelle und effiziente Worterkennung, die wir bei geübten Lesern sehen, möglich." (ls)

12.11.2011. Etwas zu sehen und die Aufmerksamkeit darauf zu richten, sind zwei Paar Schuhe. Ein deutsch-japanisches Forscherteam hat erstmals nachgewiesen, dass die beiden Vorgänge auch im Gehirn unterschiedlich verarbeitet werden. Die Wissenschaftler zeigten Probanden geometrische Objekte, die sich unsichtbar machen ließen; zum anderen lenkten sie die Aufmerksamkeit der Versuchspersonen auf die Bilder oder davon weg. Gleichzeitig untersuchten sie, wie aktiv die primäre Sehrinde jeweils war, also der Teil des Hirns, von dem man bislang annimmt, dass er auf erste Seheindrücke reagiert. Erstaunlicherweise machte es keinen Unterschied, ob der Proband das Objekt sehen konnte oder nicht: Nur, wenn er seine Aufmerksamkeit auf ein Bild richtete, stieg die Aktivität in der primären Sehrinde an. Jetzt muss die Wissenschaft möglicherweise nach einem anderen Hirnareal suchen, das noch vor der primären Sehrinde in die Verarbeitung von Seheindrücken eingreift. (bo)

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09.11.2011 Die Parkinson-Erkrankung basiert auf einer Degeneration von Teilen des Striatum, einer zentralen Schaltstelle motorischer Impulse im Gehirn. Die Aktivität der so genannten cholinergen Neurone des Areals wird von zwei Neurotransmittern reguliert: Acetylcholin und Glutamat. Glutamat, schreiben Wissenschaftler nun in PloS Biology, scheint dabei eine größere Rolle zu spielen als bislang gedacht: Die Forscher züchteten genetisch veränderte Mäuse, deren Neurone kein Acetylcholin mehr ausschütten konnten. Dennoch verschlechterten sich weder Motorik noch kognitive Hirnfunktionen - vermutlich, weil die Neurone noch Glutamat produzierten. „Die Überraschung war, dass die Neurone im Striatum zwei verschiedene Jobs erledigen“, sagt Marco Prado von der University of Western Ontario. Zudem bewirkte der Eingriff eine höhere Ausschüttung von Dopamin. Ein Mangel daran gilt als Symptom für Parkinson. Das könnte für die Behandlung der Krankheit bedeutend sein, so die Forscher. (ls)

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5.11.2011. Bei einer südamerikanischen Zaunkönigart trällern Männchen und Weibchen  gemeinsam – und zwar so, dass sich das Gezwitscher der beiden zu einem Duett vereint: Aus „AC“ und „BD“ wird „ABCD“. Dabei hören die Vögel einander zu und reagieren jeweils auf die Töne des anderen, haben US-amerikanische Wissenschaftler in Science gezeigt. Beide Tiere legen während des Singens kurze Pausen ein – diese sind aber länger, wenn der Partner nicht mitzwitschert. Der Teil des Vogelgehirns, der das Singen steuert, feuerte zudem

stärker, wenn die Forscher den Tieren Audioaufnahmen von Duetten vorspielten; bei Solos war er weniger aktiv. Die Wissenschaftler haben damit die Hypothese gekippt, dass die Zaunkönige lediglich ein gespeichertes starres Singprogramm abspulen. Statt dessen ist ihr Gehirn auf Kooperation gepolt: Die Hirnstrukturen sind in der Lage, eigene Sangeskünste und die des Partners zu einem Ganzen zu integrieren und auf die Interpretationen des Anderen zu reagieren. (bo)

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02.11.2011. Tomosyn gilt als Verkehrspolizei der Synapsen: Das Protein reguliert den Transmitterfluss zwischen zwei Nervenzellen, indem es die synaptische Übertragung hemmt – und verhindert so, dass eine Synapsen-Bindung stärker wird. Forscher haben nun entdeckt, dass Tomosyn auch für die Gedächtnisbildung wichtig ist, also für den umgekehrten Effekt. Sie präsentierten Fruchtfliegen verbunden mit einem elektrischen Schock einen Geruch, den die Tiere auch nach Stunden zu meiden lernten. Fliegen, bei denen Tomosyn außer Kraft gesetzt war, bauten ein solches Gedächtnis jedoch nicht auf, berichten sie in der Fachzeitschrift PNAS. Das Protein, das mit zahlreichen anderen interagiert, sei darum vermutlich für bestimmte Aspekte des Langzeitgedächtnisses notwendig. Die Forscher hoffen, dass diese Erkenntnis bei die Erforschung von Gedächtnisverlust helfen könne: Die Synapsenbildung von Fruchtfliegen erfordert ähnliche Proteine wie die bei Säugetieren. (ls)

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29.10.2011. Erstmals haben Wissenschaftler auf dem MRT-Bildschirm beobachtet, was im Gehirn passiert, wenn jemand träumt. Ballte der Proband in seinem Traum eine Hand zur Faust, war dieselbe Gehirnregion aktiv, wie wenn er die Bewegung im Wachzustand tatsächlich ausführte  - nur in geringerem Maße. Während des Traums feuerten auch Areale, die für Bewegungsplanung zuständig sind, ergab die Studie in Current Biology. „Unsere Träume sind kein Schlaf-Kino, in dem wir passiv ein Geschehen nur beobachten“, folgert einer der Forscher, Michael Czisch vom Münchner Max-Planck-Institut für Psychiatrie. Für ihre Untersuchungen griffen die Wissenschaftler allerdings zu einem Trick: Ihr Proband war ein Klarträumer, der sich des Träumens im Schlaf bewusst wurde und den Trauminhalt dann steuern konnte. Über messbare Augenbewegungen gab er den Forschern ein Zeichen, dass er als nächstes die Faust ballen würde und die Messung beginnen konnte. (bo)

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27.10.2011. Durch eine winzige Veränderung im Erbgut nimmt die Leistungsfähigkeit des menschlichen Gehirns im Alter doppelt so schnell ab wie normalerweise, haben US-amerikanische Forscher herausgefunden. Sie ließen 144 Piloten in regelmäßigen Abständen über einem Zeitraum von zwei Jahren einen Flugsimulatortest absolvieren, bei dem Reaktionsfähigkeit und Denkvermögen gefragt war. Bei einem Drittel der Probanden sank die Leistung im Flugsimulator über drei Jahre hinweg doppelt so schnell wie bei den Anderen.
Alle Teilnehmer aus dieser Gruppe wiesen eine Gen-Mutation auf, durch welche das Eiweiß BDNF, das normalerweise Nervenzellen schützt, minimal verändert wird. Die häufig vorkommende Mutation wurde bereits mit Krankheiten wie Depressionen in Verbindung gebracht, aber nach Angaben der Forscher zeigen ihre Ergebnisse im Fachblatt Translational Psychiatry zum ersten Mal, dass die Genvariation auch gesunden Menschen schaden kann. (bo)

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25.10.2011. Eine informative und für Laien verständliche Einführung in den Bau, die Funktionen und Erkrankungen des Gehirns und des Nervensystems, „Brain Facts“, liegt nun auch auf Deutsch vor. Die Publikation wurde ursprünglich von der US-amerikanischen Society for Neuroscience veröffentlicht und nun von Professor Uwe Ilg vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung aus dem Englischen ins Deutsche übersetzt. Thematisch geht es beispielsweise um die Entwicklung des Gehirns, die Vorgänge beim Lernen, Erinnern und Sprechen oder darum, was in unserem Kopf passiert, wenn wir schlafen, Stress haben oder altern. Auch neuronale Störungen, diagnostische Methoden und moderne Therapien werden behandelt. „Das Gehirn“ heißt die 76-seitige Publikation, sie ist kostenlos als PDF verfügbar und kann auf der Website der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft herunter geladen werden. (tak)

Zu „Das Gehirn“

22.10.2011 Das Kleinhirn hilft Nagetieren, im Kopf eine räumliche Karte von der Umgebung zu erstellen, mit der sie sich auch im Dunkeln zurechtfinden. Das beschreiben französische Forscher im Fachblatt „Science“. Sie züchteten Mäuse, bei denen ein bestimmtes Enzym im Kleinhirn gehemmt ist, und untersuchten, wie gut sich die Tiere in einem Wasserlabyrinth orientieren konnten. Im Hellen fanden die mutierten Mäuse den Weg zur rettenden Plattform genauso schnell wie ihre Artgenossen. In der Dunkelheit allerdings brauchten sie deutlich länger als Mäuse, bei denen das Enzym funktionierte: Auch nach mehreren Versuchen schwammen sie umständlichere Wege als nötig. Die Neurone, die in einem anderen Gehirnteil, dem Hippocampus, die innere Karte erstellen und speichern, feuerten bei den Mutanten seltener. „Zellen im Kleinhirn verwandeln Informationen aus dem Gleichgewichtsorgan in Signale zur räumlichen Orientierung“, vermuten die Forscher. (bo)

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20.10.2011 Ein neuartiger "Hirnschrittmacher" kann womöglich Parkinson-Symptome besser lindern als bislang übliche Geräte. Dies ergab eine Studie israelischer Forscher in der Zeitschrift Neuron. Schon heute setzen Ärzte Parkinson-Patienten Implantate ins Gehirn, die mit gleichbleibenden elektrischen Impulsen krankhafte Erregungsmuster der Neuronen durchbrechen und so Zittern und Bewegungsstarre der Betroffenen verringern –  mal gelingt diese so genannte Tiefe Hirnstimulation besser, mal weniger gut. Das neue

Implantat misst die Erregung im primären Motorcortex und im Pallidum, zwei Epizentren der Parkinsonschen Erkrankung, und stimmt seine Impulse auf die Messdaten ab. Im Tierversuch  minderte es bei Affen mit parkinsonähnlicher Erkrankung die Symptome besser als herkömmliche Geräte. “Das ist der Beweis dafür, dass dynamische Implantate Parkinson, aber auch schwere Depressionen und chronische Schmerzen behandeln können,” so die Forscher. (sd)

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15.10.2011 Frühgeborene mit einer dünneren Großhirnrinde schneiden später in Intelligenztests schlechter ab, berichtet die Zeitschrift Neurology. Pädiater um David Edwards vom Hammersmith Hospital in London hatten den zerebralen Cortex von 82 Babys nach der Geburt in Gehirnscans vermessen. Alle waren vor der 30 Schwangerschaftswoche zur Welt gekommen. Im Alter von zwei und sechs Jahren absolvierten die Frühchen dann Intelligenz- und Bewegungstests. Ergebnis: Je dünner der Cortex bei Geburt, desto schlechter schnitten sie bei Aufgaben ab, die Planen, Sprache, Zählen, Erinnern, Aufmerksamkeit oder soziale Fähigkeiten erforderten. „Dieser Zusammenhang war sehr ausgeprägt“, so die Forscher. Über die Bewegungsfertigkeiten sagte die Cortexstärke nichts aus. Die Studie reiht sich in frühere Befunde ein: Veränderungen im Gehirn von Frühgeborenen wurden wiederholt mit späteren Entwicklungsschwierigkeiten in Verbindung gebracht.

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10.10.2011. Menschen ändern Einschätzungen eher, wenn sie negativer sind als die Wirklichkeit. Optimistische Vorstellungen jedoch werden kaum revidiert, so eine Studie in Nature Neuroscience. Die Forscher ließen 20 Probanden die Wahrscheinlichkeit für negative Ereignisse schätzen. Anschließend zeigten sie ihnen aktuelle Statistiken zu den Eventualitäten. Jene Teilnehmer, welche die Wahrscheinlichkeit, zum Beispiel Opfer eines Raubes zu werden oder an Alzheimer zu erkranken, für höher gehalten hatten, als sie wirklich war, schätzen danach realistischer als zuvor. Optimistische Einschätzungen hingegen änderten sie später kaum. Ursache könnte eine je nach Erwartungshaltung unterschiedliche Verarbeitung im Gehirn der Probanden sein, so die Forscher. Doch selbst unrealistischer Optimismus habe positive Auswirkungen, so die Forscher: „Das Glas halb voll, nicht halb leer zu sehen, kann Stress und Angst vermindern und das Wohlbefinden verbessern.“ (ls)

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08.10.2011. Bereits mit 15 Monaten haben Babies einen Sinn für Fairness. Das fand ein Team um Jessica Somerville  von der University of Washington heraus. Die Forscher zeigten 47 Babies zwei Videos, in denen ein Erwachsener an zwei andere Kekse oder Milch verteilt: Einmal gleich viel, einmal erhält einer weniger. Die Säuglinge waren überrascht, wenn die Nahrung ungleich verteilt wurde, ergabe die Studie, die in Plos One erschien. „Babies sind viel früher fähig, Ungleichheiten wahrzunehmen, als man bisher annahm“, so Somerville. Sie untersuchte zudem die Verbindung von Fairness und Altruismus: Kinder, die länger auf die ungleiche Nahrungsverteilung schauten, gaben auf Anfrage eher ein begehrtes Spielzeug ab. Jene, die aufmerksamer auf die Szenen der fairen Verteilung blickten, teilten eher ein unbeliebtes Spielzeug. Fraglich sei den Forschern zufolge, ob diese unterschiedlichen Verhaltensweisen in der Natur der Kinder liegen oder erlernt sind. (ls)

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02.10.2011. Die Aktivität und Vernetzung von ventromedialem und rechtem dorsolateralem präfrontalen Cortex scheinen zu beeinflussen, wie Menschen auf unfaire Angebote reagieren. Dies berichtet ein Team um Ernst Fehr in Nature Neuroscience. Die Forscher baten Probanden zum Ultimatum-Spiel. Dabei mussten diese mit Anderen einen Geldbetrag teilen. Der Geber durfte bestimmen, wie viel er abgeben wollte. Lehnte der Nehmer die Summe ab, etwa weil sie ihm zu gering erschien, gingen beide leer aus.

Vorab manipulierten die Forscher mit Hilfe der transkraniellen Magnetstimulation entweder die Aktivität des linken oder rechten dorsolateralen präfrontalen Cortex ihrer Probanden. Nur die Manipulation der rechten Hemisphäre zeitigte Folgen: Die Probanden lehnten unfaire Angebote seltener ab als üblich. Das rechte Areal sei bei Entscheidungen hinsichtlich unfairer Angebote vermutlich besonders wichtig, so die Forscher. (tak)

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03.10.2011. Ob eine Maus in der Rangordnung oben oder unten steht, hängt von einem ganz bestimmten Teil ihres Gehirns ab. Das haben Wissenschaftler von der Chinese Academy of Sciences in Shanghai herausgefunden. Bei den Tieren mit höherem sozialen Rang feuerten die Neuronen im medialen präfrontalen Cortex intensiver als bei ihren niedriger gestellten Artgenossen. Indem die Forscher die Synapsen in diesem Teil des Gehirns stärkten oder schwächten, verhalfen sie den Mäusen zum sozialen Aufstieg beziehungsweise Abstieg. „Der mediale präfrontale Cortex kontrolliert die Freisetzung von Neurotransmittern, den Hormonhaushalt und die Angstreaktionen - alles Schlüsselmerkmale im Dominanzverhalten“, erklären die Forscher das Ergebnis, das in Science publiziert wurde. Sie untersuchten Mäuse, die eine Woche zusammen in demselben Käfig gelebt hatten. (bo)

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28.09.2011. Mancher hat es schon erlebt: Man wacht nachts plötzlich auf und weiß kurzzeitig nicht, wo man ist. Diese Unsicherheit könnte einem Widerstreit räumlicher Erinnerungen geschuldet sein, wie ein Team um Edvard Moser von der Norwegischen University of Science and Technology in Nature beschreibt. Die Forscher gewöhnten Ratten an zwei Boxen, die unterschiedlich ausgeleuchtet waren. Dann „teleportieren“ sie die Tiere von einer Box in die andere, indem sie das Licht wechselten. Und beobachteten, welche Zellen im Hippocampus

daraufhin feuerten. Dort sitzen Place Cells, die für das Erinnern an Räume zuständig sind. Tatsächlich waren in beiden Boxen jeweils andere Neuronengruppen aktiv. Als die Tiere sich jedoch plötzlich im "anderen" Raum wieder fanden, feuerten kurze Zeit beide Zellverbünde. „Das Gehirn mischt niemals Orte und Erinnerungen, auch wenn es so scheint“, so May-Britt Moser. Statt dessen schalte es zwischen Erinnerungen hin und her, bis eine die Überhand gewinne. (tak)

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26.09.2011. Rosenduft wird in der Nasenschleimhaut von einer Rezeptor-Gruppe verarbeitet, die für als angenehm empfundene Gerüche zuständig ist. Ebenso regen negativ beurteilte Gerüche eine andere Rezeptor-Gruppe auf dem Epithel an. Forscher vom Weizmann Institute of Science in Israel verglichen die gemessenen Rezeptor-Reaktionen durch Elektroden in der Nasenschleimhaut von 16 Probanden mit deren Aussagen zur Wahrnehmung der präsentierten Düfte wie Vanillin, Tannengeruch oder Essigsäure.

Das Schnüffeln eines als besonders angenehm empfunden Duftes löste eine starke Reaktion in einem Bereich der Nase aus, der auch bei anderen als angenehm empfundenen Düfte aktiv war. Die Anordnung der Rezeptoren spiegle also den individuellen Geschmack wieder, so die Forscher in Nature Neuroscience. Eine bestimmte Geruchslandkarte nach Vorlieben sei allerdings nur eine Momentaufnahme, die sich jederzeit ändern könne. (ls)

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24.09.2011. Forschern ist es gelungen, einen Film, den sich Probanden anschauten, über deren Hirnaktivität zu rekonstruieren. Die einzelnen Szenen ließen sich dann auf einem Computerbildschirm betrachten - zwar fehlten Details, aber Umrisse und Bewegungen waren deutlich zu erkennen. Dafür schauten die Wissenschaftler von der University of California im US-amerikanischen Berkeley mit dem Magnetresonanztomographen auf die Sehrinde der Probanden, während diese den Film betrachteten.

Die Daten fütterten die Forscher in ein Computerprogramm, das gelernt hatte, Bildmuster mit Gehirnaktivität zu verbinden. Die Forscher veröffentlichten ihre Arbeit in dem Fachmagazin Current Biology. Sie spekulieren, dass es in Zukunft auch möglich sein könnte, Träume oder Gedanken auf einem Bildschirm zu zeigen: „Wir öffnen ein Fenster zu den Filmen in unserem Kopf“, sagt Co-Autor Jack Gallant. (bo)

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19.09.2011. Ein niedriger Blutzuckerspiegel sorgt für Heißhunger auf Burger und Schokolade, indem er die Aktivität von bestimmten Hirnregionen beeinflusst. In einer Studie des Center for Clinical Investigation in New Haven, Connecticut, die im Journal of Clinical Investigation veröffentlicht wurde, manipulierten Forscher den Blutzuckerspiegel von 14 Probanden mit Insulin. War wenig Glukose im Blut, hatten die Teilnehmer mehr Lust auf Gerichte mit vielen Kalorien. Warum, zeigte sich im Magnetresonanztomographen: Die Aktivität von Striatum und Insula, die den Appetit beeinflussen, war erhöht. Gleichzeitig sank die Feuerrate des präfrontalen Cortex, der die Lust auf Essen kontrolliert – und zwar besonders bei Übergewichtigen. Der Diät-Tipp der Forscher: Wer Eiscreme und Co widerstehen wolle, müsse sein Glukose-Level halten, so Rajita Sinha: „Das Gehirn braucht seine Nahrung.“ (tak)

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12.09.2011. Hören Neugeborene Stimmen, achten sie vor allem auf den Satzrhythmus, ergab eine Studie, die in PNAS Early Edition veröffentlicht wurde. Deutsche und italienische Forscher haben mit einem Magnetresonanztomographen in das Gehirn zwei Tage alter Säuglinge geschaut, die einer Geschichte lauschten. Die Hirnregionen, die bei Neugeborenen durch Sprache aktiviert wurden, ähnelten denjenigen bei Kindern und Erwachsenen. Stärker beteiligt war bei den Babys aber die rechte Gehirnhälfte - sie ist für die Verarbeitung von Satzrhythmus und Musik zuständig. 
Die beteiligten Regionen waren bei den Babys auch dann aktiv, wenn man die Geschichte nur summte. Bei flacher Aussprache hingegen feuerten die zuständigen Nervenzellen nicht. „Wahrscheinlich reagiert das Gehirn der Neugeborenen nicht auf eine Sprechweise, die untypisch ist für normal gesprochene Sprache“, so die Forscher. Ohne Rhythmus seien die Worte „biologisch hinfällig.“ (bo)

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07.09.2011. Süß, salzig, bitter und umami - Wissenschaftler der Columbia Universität in New York haben erstmals eine Karte erstellt, die zeigt, welche Gehirnregion welche Geschmacksempfindung verarbeitet. Die vier neuronalen Bereiche in der Inselrinde sind klar voneinander abgegrenzt und überlappen nicht, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“. Bisher war man davon ausgegangen, dass die Neuronen, die bei einem bestimmten Geschmackseindruck feuern, eher diffus über die Inselrinde verteilt sind. 
Die US-Forscher bewiesen nun mit Hilfe des Kalzium Imagings das Gegenteil. Sie ließen Mäuse zum Beispiel bittere Substanzen schmecken und sahen sich an, welche Nervenzellen in der Inselrinde der Tiere feuerten. Allerdings: „Einen Hotspot für sauer konnten wir nicht entdecken.“ Dieser habe eventuell außerhalb der untersuchten Region gelegen. Möglich sei auch eine andere Übertragung saurer Reize. (bo)

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