Erinnerung als Wurmfutter: Hirnforschung und Gedächtnis

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Reaktivierung der Lernfähigkeit: Neue Studie zeigt wie alte Zebrafinken wieder neue Lieder lernen können

Reaktivierung der Lernfähigkeit von Zebrafinken im Alter

Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans eben später

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Nachdem die Haut mit einer Capsaicin-Salbe behandelt wurde, ist sie schmerzempfindlicher. Über die Thermode lässt sich die Intensität eines Schmerzreizes dann steigern und senken.

Warum Schmerz beim Lernen die Überholspur nimmt

Schmerz lernt man schneller und nachhaltiger als anderes. Für Menschen mit chronischem Schmerz ist es ein Problem.

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Elektronenmikroskopische Aufnahme von Neuronen im Kleinhirn. Dieser Schnitt durch die Zellen des Kleinhirns zeigt einen dendritischen Zweig einer Purkinje-Zelle und ihre Seitenarme (gelb), die mehrere erregende (grün) und hemmende (rot) Signale erhalten.

Hemmende Synapsen im Kleinhirn

Struktur & Funktion wichtiger hemmender Synapsen entschlüsselt

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Neuronen lernen auch hochdimensionale Muster über kurze und lange zeitliche Sequenzen vorauszusehen: Für die ersten Inputs, die noch unvorhersehbar sind, feuern die Neuronen stark, und unterdrücken dann die nachfolgenden, vorhersehbaren Inputs

Nervenzellen können Vorhersagen treffen

Die Vorhersage der Zukunft ist von zentraler Bedeutung für unsere Interaktion mit der Welt, fürs Lernen und Planen. Wohl auch für verschiedene Areale unseres Gehirns ...

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Mechanismus entschlüsselt: So entstehen Synapsen

Entscheidender Mechanismus aufgedeckt und die Identität der axonalen Transportvesikel aufgeklärt

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Die Forscherinnen haben ein Simulationsmodell für die Evolution des sozialen Lernens entwickelt. Es berücksichtigt, wie Tiere sich im Laufe des Lebens an wichtige Informationen erinnern, diese vergessen und diese weitergeben.

Gedächtnis, Vergessen und soziales Lernen

Ein Simulationsmodell zeigt, wie Gemeinschaften wichtige Informationen innerhalb und über Generationen hinweg bewahren können

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Freie (19S) Proteasom-Komplexe (grün) regulieren neuronale Synapsen unabhängig vom Proteasom

„Nebenjob“ von Teilen der Proteinvernichtungsmaschine des Gehirns an den Synapsen

Ein Teil des Proteasoms in der Nähe von Gehirnsynapsen reguliert die Übertragung allein – ohne seinen Partner

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Zur Fortbewegung schlägt die Fruchtfliege Drosophila melanogaster zweihundertmal pro Sekunde mit den Flügeln.

Neue Rollen für elektrische Synapsen im neuronalen Netzwerk zur Kontrolle der Flugkraft bei Insekten

Neuronaler Schaltkreis zur Steuerung der Flügelschlagfrequenz von Insekten entschlüsselt

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Stress in mündlichen Prüfungssituationen geht zulasten der Leistung. Gut ist: Er lässt sich mindern. Unter anderem kommt es auf das Verhalten der Prüfenden an.

Weniger Bedrohung – bessere Leistung in Prüfungen

Es macht viel aus, ob jemand eine Prüfung als Herausforderung oder als Bedrohung wahrnimmt.

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Dr. Susann Wolff und Dr. André Brechmann vor dem 3-Tesla-Magnet-resonanztomografen (MRT), in dem die Teilnehmenden das Experiment zum auditorischen Kategorielernen durchgeführt haben

Aus Fehlern lernt man

Feedback-Mechanismen im Gehirn funktionieren auch ohne Belohnung

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Mehr Variabilität hilft beim Lernen

Variable Reize beeinflussen Lernprozesse im visuellen System

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Die Noten stellen das untersuchte Paradigma dar: Die ersten Töne werden in anderen Bereichen des Gehirns verarbeitet als spätere, wiederholte Töne.

Gleich und doch anders

Wie Wiederholungen von Umweltreizen im Gehirn verarbeitet werden.

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Katharina Spoida (links) und Sandra Süß haben untersucht, wie sich das Fehlen eines bestimmten Rezeptors auf die Fähigkeit auswirkt, Angst zu verlernen

Furchtlos zu sein kann man lernen

Das Fehlen eines bestimmten Serotoninrezeptors hilft dabei, Furcht schneller zu verlernen.

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3D-MINFLUX-Aufnahme des Proteins bassoon in den Synapsen von Stäbchenphotorezeptoren, die mit Hilfe von Heat Assisted Rapid Dehydration (HARD) aufbereitet wurden. Die z-Koordinate ist farbkodiert, um die beiden parallelen Molekülreihen zu verdeutlichen, die die aktive Zone umgeben.

Molekulare Landkarte der Synapse

Eine präzise 3D-Darstellung der molekularen Organisation in der aktiven Zone von Stäbchen-Photorezeptorzellen

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Die Plastizität neuronaler Kommunikation, hervorgerufen durch eine 48-stündige Blockade neuronaler Aktivität, korreliert mit der Anzahl der RIM-Molekülcluster in der aktiven Zone. Spalte A ist aufgenommen mit Weitfeldbeleuchtung; B mit dStorm-Mikroskopie

Enzym verhindert, dass Hirnaktivität aus dem Ruder läuft

Ein Mechanismus verändert in kultivierten Zellen die synaptische Kopplung von Neuronen und damit die Reizweiterleitung und -verarbeitung.

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Elektrische Synapsen verbinden Nervenzellen in fast jedem Gehirn, doch sie sind kaum erforscht. Eine Studie zeigt nun erstmals, wo diese speziellen Synapsen im Fruchtfliegen-Gehirn vorkommen und dass sie die Funktion und Stabilität von Nervenzellen beeinflussen.

Die dunkle Materie des Gehirns

Omnipräsent und doch kaum erforscht: Elektrische Synapsen

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Neuron einer Maus: - Zwischen den beiden Aufnahmen liegen 14 Tage, in denen das Tier für 10 Tage gestresst wurde. Die markierten Fortsätze mit den Synapsen sind in dieser Zeit verloren gegangen.

Stress schädigt die Bewegungs-Zentren im Gehirn

Studie der Universität Bonn zeigt, dass Neurone von gestressten Mäusen weniger kontaktfreudig werden

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Ein Neuron und dessen Fortsätze (in Blau) sowie zahlreichen Mikrogliazellen (in Rot), die mit den Synapsen interagieren.

Langfristiger Benzodiazepin-Gebrauch greift Synapsen an

LMU- und DZNE-Wissenschaftler zeigen im Tiermodell, dass Benzodiazepine zum Verlust von Nervenverbindungen im Gehirn führen

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Im Rahmen der Studie wurden evolutionäre Stammbäume erstellt, um die Vielfalt der Innexine bei Wirbeltieren und wirbellosen Tieren zu analysieren.

Als die Synapsen-Bausteine knapp wurden

Bayreuther Biologen erklären Proteinaustausch während der Wirbeltier-Evolution

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Besser sehen lernen

Neurone im primären visuellen Cortex werden genauer, wenn sie Reize häufiger sehen.

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Tobias Richter und Catharina Tibken befassen sich an der Universität Würzburg mit Ursachen von Minderleistung bei Hochbegabung.

Schlechte Noten für kluge Köpfe

Ein Team der Uni Würzburg hat mögliche Ursachen für schwache Schulleistungen trotz hoher Intelligenz bei Schülerinnen und Schülern gefunden.

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Vom Laien zum Experten

Mäuse können Experten darin werden, Bilder anhand feiner Unterschiede zu sortieren. Teile des erworbenen Wissens wird in frühen visuellen Hirnarealen gespeichert.

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In Neuronen finden sich Ribosomen, die Fabriken für die Proteinsynthese, in der Nähe von 85 % der Synapsen und versorgen die synaptischen Nachbarschaften lokal mit neu-synthetisierten Proteinen.

Lokale Lieferketten in Neuronen: Wer kommt an die Ware?

An den Synapsen besteht ein hoher Bedarf an Proteinen. Dabei deutet viel auf eine gemeinsame Nutzung lokaler Ressourcen hin.

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Längere Zeitabstände zwischen Lernereignissen verbessern das Gedächtnis und führen zu robusteren Aktivierungsmustern im Gehirn.

Lernpausen sind gut fürs Gedächtnis

Lernen wird besser durch Pausen. Womöglich verstärken sich die Verknüpfungen der Nervenzellen in jeder Lernphase.

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Mäuse bilden Kategorien, um ihre Welt zu vereinfachen. Nachdem sie dies gezeigt hatten, identifizierten die Forschenden Nervenzellen, die solche Kategorien speichern.

Unsere Welt vereinfachen

Kategorisierung ist ein Weg des Gehirns, die unzähligen Eindrücke unseres täglichen Lebens zu organisieren. Wissenschaftler:innen am MPI für Neurobiologie haben nun gezeigt, dass auch Mäuse überraschend gut kategorisieren.

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Mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Bildern machen die Forschenden die dendritischen Dornen (gelb) mit ihrem Dornenapparat (rot) sowie die Synapsen-Endknöpfchen (blau) sichtbar.

Vitamin A für Nervenzellen

Freiburger Forschende weisen strukturelle und funktionelle Plastizität an menschlichen Synapsen nach

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Im histologischen Hirnschnitt wurden Teile der extrazellulären Matrix (grün), die die Nervenzellen (rot) umgibt, angefärbt und unter dem Mikroskop analysiert.

Loslösung aus der Matrix: Befreite Nervenzellen verarbeiten mehr Information

In erwachsenen Hirnen modulieren extrazelluläre Matrixstrukturen den Informationsaustausch der Nervenzellen. Werden diese aufgebrochen, kommunizieren die Zellen stärker miteinander.

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Chronisches 2-Photonen Imaging fluoreszenzmarkierter Nervenzellen in der Hirnrinde wacher Mäuse: während der ersten 4 Tage, von Tag 0 (d0) bis Tag 4 (d4), wurde eine dendritische Dorne neu gebildet (weiße Ausbuchtung, grüner Pfeil); nach spezifischer Reizung eines Auges in den nächsten 4 Tagen (bis d8), wurde die Dorne eliminiert (roter Pfeil). Der weiße Pfeil zeigt auf eine stabile Dorne.

Dem Gehirn beim Lernen zusehen

Göttinger Forschungsteam entdeckt strukturelle Veränderungen in den Gehirnen erwachsener Mäuse, wie sie bei jungen Tieren auftreten

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Wer aktiv und selbständig lernt, merkt sich mehr.

Lernen und Gedächtnis mit Willenskraft verbessern

Wer zum Lernen gezwungen wird, merkt sich nicht so viel wie jemand, der selbstständig übt. Warum das so ist, haben Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler nun herausgefunden.