15.06.2013. Bereits im ersten Lebensjahr können Babys offensichtlich eine grundlegende Form von Mitgefühl für andere aufbringen. Das legt eine Studie von japanischen Forschern in Plos One nahe. Von Babys ist bekannt, dass sie animierten Figuren, Ziele und Absichten zuschreiben. Daher ließen die Forscher zehn Monate alte Säuglinge ein Video sehen, in dem eine Kugel wiederholt einen Würfel attackierte. Anschließend konnten die Kleinen zwischen den beiden Figuren wählen und bevorzugten eindeutig das „Opfer“. Ihre Wahl beruhe auf einem Mitgefühl für die attackierte Figur, spekulieren die Forscher. Denn nach Anschauen eines Videos ohne Attacken hatten die Kinder keine eindeutige Vorliebe für eine der Figuren. Angst vor dem „Angreifer“ konnte die Wahl der Kleinen auch nicht erklären. In einem weiteren Clip mit einer neutralen Figur wählten sie dennoch meist das „Opfer“. Frühere Studien legen nahe, dass schon Säuglinge und Kleinkinder ein Gefühl für Fairness und Moral haben. (cw)

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12.06.2013. Wir Menschen finden Räume mit runden Formen schöner als solche mit vielen Kanten. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher um den Psychologen Oshin Vartanian von der University of Toronto–Scarborough. Probanden sollten sich Fotos von Innenräumen anschauen. Anschließend wurden sie befragt, welche Zimmer ihnen besser gefallen. Räume mit vielen runden Formen wurden als deutlich schöner beurteilt. Mit Hilfe der funktionalen Magnetresonanztomografie untersuchten die Forscher zudem, welche Hirnareale dabei eine Rolle spielen. Vor allem der orbitofrontale Cortex sprach auf die als schön empfundenen runden Konturen an. In diesem Bereich verknüpft das Gehirn unter anderem visuelle Eindrücke mit Erinnerungen und Emotionen. Die Forscher prüften auch, ob die Amygdala, ein Ort an dem Ängste verarbeitet werden, an der unterschiedlichen Bewertung von rund und kantig beteiligt ist. Sie wollten wissen, ob eckige Formen aus Furcht abgelehnt werden. Es zeigte sich aber, dass diese Hirnregion nicht beteiligt war an der Bevorzugung kurvenreicher Räume. (rv)

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08.06.2013. Menschen mit Dyslexie haben große Schwierigkeiten, das Lesen zu erlernen. Bisher ging man davon aus, Defizite in der Verarbeitung von optischen Informationen seien schuld. Nun kommt eine Studie von amerikanischen Forschern in Neuron zu gegenteiligen Schlüssen. Zwar fanden die Wissenschaftler bei betroffenen Kindern im Vergleich zu typischen Lesern gleichen Alters eine geringere Tätigkeit in einem Teil des visuellen Systems, das optische Bewegungen verarbeitet. Doch jüngere Kinder, die sich auf dem gleichen Leseniveau befanden, zeigten eine vergleichbare Hirnaktivität. Offensichtlich spiegelte die neuronale Tätigkeit also eher die Lesefähigkeiten wider. Ein Training half anschließend nicht nur den Lesefertigkeiten der Kleinen auf die Sprünge, auch das visuelle System regte sich stärker. Defizite in diesem Teil des Gehirns seien somit wohl eher die Folge der mangelnden Leseerfahrung von Betroffenen, vermuten die Forscher. (cw)

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04.06.2013. Frauen, die als Kind missbraucht wurden, haben eine veränderte Hirnstruktur. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher der Charité Berlin und der kanadischen McGill University. Sie untersuchten 51 Frauen im Magnetresonanztomographen. Die Probandinnen zeigten je nach Art der Qual unterschiedliche Auffälligkeiten im Gehirn. Frauen, die als kleine Mädchen sexuell missbraucht wurden, hatten eine deutliche Verdünnung des somatosensorischen Cortex - und zwar genau dort, wo die Genitalien wahrgenommen werden. Bei Frauen dagegen, die auf andere Art emotional gequält wurden, etwa durch Liebesentzug oder fortwährende Demütigung, war der Cortex an anderer Stelle dünner: Dort wo das Selbstbewusstsein und die Selbstwahrnehmung verarbeitet werden. Die Forscher vermuten, dass solche Veränderungen entstehen, weil nach dem Missbrauch im kindlichen Gehirn unterdrückende Schaltkreise aktiv werden. Das könnte ein Schutzmechanismus sein, mit dem ein Kind eine schreckliche Erfahrung abschirmt. (rv)

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01.06.2013. Im Schlaf verfestigen sich emotionale Erinnerungen zwar bei gesunden Kindern, nicht aber bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS). Das berichten Forscher vom Uniklinikum Schleswig-Holstein. Zunächst präsentierten sie gesunden Kindern und Kindern mit ADHS Bilder mit emotionaler Bedeutung, beispielsweise ein ängstliches Tier. Während die Kleinen später schliefen, registrierten die Forscher ihre Hirnaktivität per Elektroenzephalogramm. Ihre Erinnerungen an die Fotos durften die Kinder am Morgen unter Beweis stellen. Ergebnis: Anders als bei den Gesunden hatten sich bei den Kleinen mit ADHS die emotionalen Erinnerungen durch den Schlummer nicht verfestigt. Auch Hirnwellen im Stirnhirn, die eigentlich das emotionale Gedächtnis unterstützen, zeigten bei ihnen während des Schlafs ein anomales Muster. Möglicherweise verstärken sich die grundlegenden emotionalen Probleme von Kindern mit ADHS auf diesem Weg, so die Forscher. (cw)

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29.05.2013. Warum können wir uns an unsere frühe Kindheit nicht erinnern? Kanadische Forscher haben dazu eine Theorie entwickelt: Bei der Reifung des Hippocampus müssen viele neue Nervenzellen in das bestehende neuronale Netz integriert werden. Dieser Umbauprozess könne die Ursache sein für den Verlust der Erinnerungen. Auch Mäuse vergessen vieles aus ihren ersten Lebensmonaten. Die Forscher züchteten Tiere, die in ihrer Kindheit keine neuen Neuronen im Hippocampus ausbilden. Diese Mäuse konnten sich tatsächlich viel besser an früher Gelerntes erinnern. Das Ergebnis präsentierten die Wissenschaftler auf dem Canadian Neuroscience Meeting. Dem Gedächtnisforscher und Nobelpreisträger Eric Kandel erscheint die Theorie seiner Kollegen plausibel: Schon länger gebe es den Verdacht, dass der Hippocampus eine Rolle spiele, sagte er einem NBC-Blog. Diese Hirnregion sei wesentlich für das Langzeitgedächtnis und sei erst im Alter von vier Jahren einigermaßen ausgereift. (rv)

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25.05.2013. Mitleid lässt sich offensichtlich trainieren. Das legt eine Studie in “Psychological Science” nahe. Amerikanische Forscher ließen Probanden eine ganz besondere Meditationstechnik einüben: Die Freiwilligen malten sich die Pein unterschiedlichster Menschen aus. Manche standen ihnen nahe, andere waren ihnen weniger sympathisch wie etwa lästige Arbeitskollegen. Anschließend übten sie den Wunsch ein, die Qual der Betreffenden möge nachlassen. Tatsächlich trug das Training Früchte: Im Vergleich zu Kontrollprobanden teilten sie mehr Geld mit Teilnehmern eines Onlinespiels, die finanziell unfair behandelt worden waren. Das größere Mitgefühl spiegelte sich auch im Gehirn wider. Der untere parietale Cortex der Probanden regte sich beim Anblick leidender Menschen stärker nach als vor dem Training. Diese Hirnregion ist für das Einfühlungsvermögen wichtig. Mitgefühl sei offensichtlich eine erlernbare Fertigkeit und nicht ein unverrückbarer Charakterzug, so die Forscher. (cw)

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22.05.2013. Im Laufe der Evolution des Menschen ist der Frontallappen im Vergleich zum restlichen Gehirn nicht außerordentlich stark gewachsen. Zu diesem Ergebnis kommen britische Forscher der Universitäten Reading und Durham. Sie verglichen die relative Größe dieser Hirnregion beim Menschen mit der von Tieren. Ihr Ergebnis: Unser Frontallappen hat zwar deutlich mehr Volumen, aber auch viele andere Hirnregionen sind vergrößert. Deshalb ist der Anteil, den der Stirnbereich bezogen auf das gesamte Gehirn einnimmt, nicht viel größer. Mit ihren Berechnungen widersprechen die Forscher einer gängigen Theorie. Bisher geht die Wissenschaft davon aus, dass bei der Menschwerdung der Frontallappen deutlich an Größe zugenommen hat. Damit allein wird der Intelligenzzuwachs erklärt. Die britischen Forscher verweisen nun darauf, dass bei den kognitiven Fähigkeiten des Menschen auch vermeintlich primitivere Regionen wichtig sind – etwa das Kleinhirn, das auch größer als bei Tieren ist. (rv)

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18.05.2013. Bewegung bringt die Neubildung von Nervenzellen auf Trab. Allerdings nicht ohne den Botenstoff Serotonin. Das fanden Forscher vom Max-Delbrück-Center für Molekulare Medizin heraus. Sie ließen Mäuse in einem Laufrad ihre „Runden“ drehen. Bekannt war bereits, dass die Bewegung die Neubildung von Nervenzellen im Hippocampus ankurbeln würde. Er ist für das Langzeitgedächtnis und Lernen wichtig. Die Forscher wussten aber nicht, warum dem so ist. Bei einigen Nagern hatten sie deshalb durch Veränderung des Erbguts die Bildung von Serotonin unterbunden. Zwar zeigten diese Mäuse grundlegend eine normale Neubildung von Neuronen. Anders als Nager ohne genetischen Eingriff bildeten sie aber nicht verstärkt frische Nervenzellen, wenn sie sich läuferisch betätigten. Die Vermutung der Forscher: Genetisch nicht veränderte Mäuse schütten verstärkt den Botenstoff Serotonin aus, wenn sie sich körperlich betätigen. Und das fördert die Zellvermehrung im Hippocampus. (cw)

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15.05.2013. Genetisch identische Mäuse entwickeln trotz gleicher Umwelt individuelle Unterschiede – und diese Unterschiede sind auch im Gehirn sichtbar. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forscherteam um den Neurobiologen Gerd Kempermann vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Dresden. Die Wissenschaftler setzten 40 genetisch identische Mäuse in ein Gehege, das besonders viel Abwechslung bot. Trotz gleicher Erbanlagen und gleicher Umgebung entwickelten die Tiere binnen drei Monaten individuelles Verhalten: Die einen bevorzugten die eine Ecke des Käfigs, die anderen nutzten das gesamte Gehege. Manche waren aktiver, manche eher ruhig. Diese Unterschiede spiegelten sich auch im Gehirn wider: Die unternehmungslustigeren Tiere hatten im Hippocampus mehr neu gebildete Nervenzellen – und zwar in der Region, die für Lernen und Gedächtnis zuständig ist. Tiere, die in einem weniger abwechslungsreichen Käfig lebten, entwickelten nicht so deutliche Unterschiede. (rv)

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11.05.2013. Bei manchen Menschen mit schweren Depressionen bringt die Stimulation des Vagusnervs endlich die ersehnte Linderung. Amerikanische Forscher haben nun in einer Studie in “Brain Stimulation” festgestellt, was dabei im Gehirn passiert. Im Laufe von zwölf Monaten untersuchten sie mehrmals die Gehirne von Patienten mit schweren therapieresistenten Depressionen. Den Freiwilligen hatte man zuvor eine Art Schrittmacher implantiert. Er stimuliert den Vagusnerv, über den die elektrischen Impulse ins Gehirn gelangen. Bei einem Teil der Patienten besserte sich die Depression - allerdings erst nach einigen Monaten. Bei ihnen zeigten sich zudem Veränderungen im Hirnstoffwechsel - und zwar lange Zeit bevor die Besserungen einsetzten. Unter anderem verstärkte sich der Stoffwechsel in der Substantia nigra. Diese Region verfügt über viele Nervenzellen, die den Botenstoff Dopamin ausschütten. Und Dopamin könnte eine Rolle gerade bei therapieresistenten Depressionen spielen. (cw)

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08.05.2013. Forscher haben einen Impfstoff gegen Heroin entwickelt. Bei Ratten verhinderte er, dass die Droge ins Gehirn gelangt. Nun hoffen die Wissenschaftler des kalifornischen Scripps Research Institute, damit ein Medikament zu entwickeln, das Abhängigen den Entzug erleichtert. Bisherige Versuche, Impfstoffe gegen Heroin zu konstruieren, scheiterten, weil der Stoff im Blut schnell zerfällt. Auch die Abbauprodukte Acetylmorphin und Morphin lösen einen Rausch aus. Das neue Vakzin bringt den Körper dazu, Antikörper gegen alle drei Stoffe herzustellen. So können die Verbindungen im Blut abgefangen werden, bevor sie ins Gehirn gelangen. Die Wissenschaftler testeten das Mittel an Ratten, die zuvor heroinsüchtig gemacht worden waren. Nach der Behandlung zeigten die Tiere kein Interesse mehr an der Droge. Der Impfstoff soll am Menschen getestet werden. Die Wissenschaftler erwarten kein Wundermittel, sondern eine potente Unterstützung für gängige Drogentherapien, etwa mit Methadon. (rv)

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04.05.2013. Der Hypothalamus im Zwischenhirn spielt offensichtlich eine wichtige Rolle bei der Steuerung von Alterungsprozessen. Das berichten Forscher aus den USA in “Nature”. In einer Studie an Mäusen konzentrierten sie sich auf einen Proteinkomplex namens NF-κB. Er ist bei der Immunantwort und der Entstehung von Entzündungen im Spiel. Als die Forscher den Signalweg dieses Proteinkomplexes im Hypothalamus aktivierten, beschleunigte das den Alterungsprozess bei den Nagern. Mit der Aktivierung ging auch der Pegel eines bestimmten Hormons nach unten, das vom Hypothalamus ausgeschüttet wird. Verabreichten die Forscher den Nagern genau dieses Hormon, steigerte sich die Neubildung von Nervenzellen und die Alterung verlangsamte sich. Blockierten sie von vorneherein den NF-κB Signalweg im Hypothalamus, bremste sich die Alterung ebenfalls ab. Die Wissenschaftler sehen in ihren Ergebnissen einen möglichen Ansatz, die Lebenserwartung zu steigern und altersbedingte Krankheiten zu behandeln. (cw)

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01.05.2013. Forscher haben Mäuse genetisch so manipuliert, dass ihre Gehirne ein Furchenmuster ähnlich wie beim Menschen ausbildeten. Das Team um die Biologin Magdalena Götz von der Ludwig-Maximilians-Universität München untersucht, wie sich das komplexe menschliche Gehirn entwickelt. Sie fanden ein Gen, TRNP1, das eine Rolle bei der Ausbildung der Hirnwindungen spielt. Durch diese Furchung wird die Oberfläche des Cortex’ sehr stark vergrößert, was in einem Zusammenhang mit den herausragenden menschlichen Denkleistungen gesehen wird. Mäuse dagegen haben Gehirne mit glatter Oberfläche. Auch sie besitzen das Gen TRNP1. Als die Forscher das Gen ausschalteten, entwickelten die Labortiere Hirnfurchen. Auch beim Menschen scheint TRNP1 eine hemmende Wirkung zu haben: Bei Embryonen fanden die Forscher dort niedrige Konzentrationen des Gens, wo später Furchen entstehen. Hohe Konzentrationen waren dagegen in Regionen, die weniger Windungen ausbilden. (rv)

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27.04.2013. Tiefe Hirnstimulation kann Heißhungerattacken mildern, zumindest im Tiermodell. Das berichten amerikanische Forscher im “Journal of Neuroscience”. Die Wissenschaftler stimulierten mittels implantierter Elektroden den Nucleus accumbens von Mäusen. Es ist eine kleine Struktur im Belohnungszentrum des Gehirns, die man mit Suchtverhalten in Verbindung bringt. Die Nager „unter Strom“ entwickelten deutlich weniger Heißhunger als Mäuse ohne Stimulation. Auch übergewichtige Mäuse fuhren unter dem Einfluss der Stimulation ihre Kalorienzufuhr herunter und nahmen ab. Hinweise darauf, dass ein bestimmter Rezeptor für den Botenstoff Dopamin hierbei eine Rolle spielt, fanden die Wissenschaftler ebenfalls. Blockierten sie nämlich den Rezeptor pharmakologisch, verlor die Stimulation ihre Wirkung. Die Forscher hoffen, dass sich das Verfahren auch beim Menschen therapeutisch einsetzen lässt, um Heißhungerattacken zu vermeiden, die übergewichtigen Menschen häufig zu schaffen machen. (cw)

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24.04.2013. Das Gehirn kann in einen Suchmodus umschalten, bei dem Neuronengruppen neue Aufgaben übernehmen. So werden zusätzliche Ressourcen hinzugewonnen. Zu der Interpretation kommen Forscher der University of California in einer Magnetresonanztomographie-Studie. Wenn wir etwa einen einzelnen Menschen in einer großen Gruppe finden wollen, dann müssen wir schnell viele visuelle Daten verarbeiten. Um das hinzubekommen, so die Theorie der Forscher, reichen die im Normalzustand für das Erkennen von Menschen zuständigen Neuronen-Netzwerke nicht aus. Vielmehr werden im Suchmodus auch andere Nervenzellen eingebunden, die sonst nur aktiv werden, wenn beispielweise Tiere oder Pflanzen zu sehen sind. Die Forscher untersuchten fünf Testpersonen. Zunächst wurde für 935 verschiedene gezeigte Objekte ermittelt, welche Cortex-Bereiche zuständig sind. Dann sollten die Probanden etwas suchen, beispielsweise sollten sie einen Knopf drücken, wenn sie in einer Filmszene einen Menschen entdeckten. (rv)

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20.04.2013. Stress kann manchmal auch einen Vorteil für den Nachwuchs haben. Das berichtet ein internationales Forscherteam in “Science”. Die Forscher spielten schwangeren Rothörnchen das Geräusch vor, mit dem diese Tiere ihr Revier verteidigen. Auf diese Weise täuschten sie ihnen eine hohe Bevölkerungsdichte vor. Im Vergleich zu Rothörnchen aus einer Kontrollgruppe brachten diese Tiere Nachwuchs hervor, der sehr schnell heranwuchs. Die Weibchen in dem vermeintlich bevölkerungsreichen Gebiet mit viel Konkurrenz hatten zudem höhere Konzentrationen des Stresshormons Cortisol in ihrem Kot. Auch Mütter, die Cortisol-haltiges zu fressen bekommen hatten, brachten schneller heranwachsende Sprösslinge zur Welt. Dass die Ungeborenen während der Schwangerschaft den Stresshormonen der Mütter ausgesetzt waren, verschaffte ihnen offensichtlich einen Wachstumsschub - und einen Vorteil: Indem sie schneller erwachsen wurden, konnten sie den ersten Winter leichter überleben, so die Forscher. (cw)

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17.04.2013. Der Genuss von Bier führt im Gehirn zu einem Anstieg des Botenstoffs Dopamin – auch ohne den berauschenden Effekt von Alkohol. Zu dem Ergebnis kamen Forscher der Universität Indiana. 49 Männer bekamen jeweils 15 Milliliter Bier auf ihre Zunge gesprüht. Bei dieser kleinen Menge ist die Wirkung des Alkohols nur minimal. Dennoch konnten die Forscher mit dem Positronen-Emmissions-Tomographen messen, dass der Dopamin-Level im Gehirn deutlich steigt. Bei einer Limonade war der Effekt nicht so groß. Die Forscher schließen daraus, dass allein der Geschmack eines alkoholischen Getränks die Hirnchemie verändern kann. Besonders groß war der Dopamin-Anstieg bei Männern, die in ihrer Verwandtschaft Alkoholiker haben – die also bei ihrer Suchtneigung wahrscheinlich genetisch vorbelastet sind. Dopamin ist ein wichtiger Neurotransmitter im Belohnungssystem, über ihn werden im Gehirn Verlangen und Glücksgefühle gesteuert. Ist das System gestört, können Süchte entstehen. (rv)

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13.04.2013. Ein neues Verfahren ermöglicht es, das Gehirn transparent zu machen. Das berichten amerikanische Forscher in “Nature”. Um einen ungehinderten Blick auf das Innere von Mäusegehirnen zu erhalten, entfernten die Wissenschaftler Lipide. Diese Fettmoleküle bilden im Gehirn Zellmembranen und machen Gewebe undurchdringlich für Licht und Chemikalien. Damit die Feinstruktur erhalten blieb, ließen die Forscher das Hirngewebe von einem Hydrogel durchdringen. Es formte eine Art Netz, das alle Bestandteile der Zellen festzurrte. Durch ein spezielles Verfahren ließen sich dann die Lipide eliminieren. Übrig blieb ein lichtdurchlässiges 3D-Gehirn mit seinen Neuronen und Synapsen an ihrem angestammten Platz. Mit Hilfe von unter Beleuchtung fluoreszierenden Antikörpern konnten die Forscher schließlich die Feinstruktur sichtbar machen. Bisher musste man das Gehirn in feinste Scheibchen schneiden, um die Anatomie in 2D unter dem Mikroskop betrachten zu können. (cw)

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10.04.2013. Bei Alzheimer wird offenbar die Funktion von Immunzellen im Gehirn beeinträchtigt. Das fanden Berliner Forscher des Max-Delbrück-Centrums und der Charité heraus, als sie Mäuse mit einer vergleichbaren Krankheit untersuchten. Bei Alzheimer sterben Nervenzellen durch Ablagerungen im Hirn, so genannte Plaques. Sie bestehen aus dem Eiweiß-Bruchstück Beta-Amyloid. Für die Beseitigung von solch störenden Strukturen sind Immunzellen zuständig; im Gehirn sind das die Mikroglia. Tatsächlich finden sich in der Nähe der Alzheimer-Plaques viele solche Zellen. Dennoch gelingt es ihnen nicht, die Ablagerungen zu entfernen. Die Berliner Forscher fanden nun einen Hinweis, warum das so ist: Die Mikroglia von Mäusen verlieren während der Alzheimer-ähnlichen Krankheit ihre Fähigkeit, Fremdkörper in sich aufzunehmen und so zu beseitigen. Wenn aber der Alzheimer-Auslöser Beta-Amyloid entfernt wurde, gewannen die Immunzellen ihre Eigenschaften zurück. (rv)

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