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Wie funktioniert das Zusammenspiel von Milliarden von Nervenzellen?

21.11.2014 - (idw) Universitätsklinikum Heidelberg

Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt Förderung von rund 9,5 Millionen Euro für neuen Sonderforschungsbereich an der Medizinischen Fakultät Heidelberg Ein großer Erfolg für die Medizinische Fakultät Heidelberg: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt die Förderung eines neuen Sonderforschungsbereichs (SFB) mit rund 9,5 Millionen Euro. Hier widmen sich die Wissenschaftler dem komplexen Zusammenspiel von Nervenzellen und untersuchen wiederkehrende Muster, die den menschlichen Bewegungen, Gedanken und Wahrnehmungen zu Grunde liegen. Die Entscheidung stärkt Heidelberg als Standort für exzellente Wissenschaft und bestätigt die herausragenden Konzepte unserer Forschungsverbünde, sagt Professor Dr. Herzog, Dekan der Medizinischen Fakultät. Herzlichen Glückwunsch an alle beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler! An der Medizinischen Fakultät Heidelberg sind damit insgesamt sieben SFBs und SFB-Transregios angesiedelt, die Heidelberger Wissenschaftler beteiligen sich an weiteren sechs.

Der SFB Funktionelle Ensembles: Integration von Zellen, Genese von Aktivitätsmustern und Plastizität von Gruppen ko-aktiver Neurone in lokalen Netzwerken wurde für zunächst vier Jahre eingerichtet. Sprecher ist Professor Dr. Andreas Draguhn, Direktor der Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Medizinischen Fakultät Heidelberg. An dem SFB sind außerdem Forscher der Medizinischen Fakultät Mannheim, der Fakultät für Biowissenschaften der Universität Heidelberg, des Heidelberg Collaboratory for Image Processing (HCI) der Universität Heidelberg, des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) sowie des Zentralinstituts für Seelische Gesundheit (ZI) in Mannheim beteiligt.

Nervenzellen folgen Aktivitätsmustern

Das menschliche Nervensystem besteht aus rund 100 Milliarden Nervenzellen, zwischen denen es unzählige Verbindungen und Signalwege gibt. Dennoch ist unser Verhalten, sind unsere Bewegungen, Gedanken und Gefühle reproduzierbar das heißt die Aktivität der Nervenzellen muss trotz ihrer unendlichen Komplexität stabilen und reproduzierbaren Mustern folgen, erläutert Professor Draguhn. Zentrale Hypothese des neuen SFB ist, dass Nervenzellen sich zu neuronalen Ensembles verbinden, die stabil wiederholbare raumzeitliche Muster bilden und die Grundlage unseres verlässlichen Verhaltens sind. Ähnliche Hypothesen wurden schon um die Jahrhundertmitte formuliert, doch erst heute stehen uns Methoden zur Verfügung, um das Zusammenspiel der Neuronen wirklich detailliert erfassen zu können, betont Professor Draguhn. Dabei kommen insbesondere Techniken der Elektrophysiologie zum Einsatz, also der hochauflösenden Messung elektrischer Potentiale und Ströme von Nervenzellen, sowie die modernen Ansätze des life imaging, also der Erfassung neuronaler Aktivität mittels aktivitätsabhängiger Farbstoffe in der Mikroskopie.

Ein interdisziplinäres Forscherteam aus Biologen, Medizinern, Physikern, experimentellen Psychologen und Mathematikern widmet sich im SFB vier ausgewählten neuronalen Systemen: dem Netzwerk für Gedächtnisbildung im Schläfenhirn, den Netzwerken der Wahrnehmung im Riechhirn und im Bereich des Tastsinns, den Netzwerken motivierten Verhaltens, die unsere Handlungsantriebe steuern, und dem Netzwerk des Frontalhirns, das eine besondere Rolle in der Handlungsplanung spielt. Durch den Vergleich dieser unterschiedlichen Systeme hoffen wir, Gemeinsamkeiten neuronaler Ensembles zu entdecken, sagt Prof. Draguhn.

Sonderforschungsbereiche der Deutschen Forschungsgemeinschaft

Ziel von Sonderforschungsbereichen ist es, innovative, aufwändige und langfristig konzipierte Forschungsvorhaben über die Grenzen von Fachdisziplinen und Institutionen hinaus zu fördern. Neben wissenschaftlichen Aspekten tragen auch Nachwuchsförderung und die Gleichstellung von Forscherinnen und Forschern zum erfolgreichen Abschneiden im anspruchsvollen Auswahlverfahren der DFG bei.

Kontakt:
Professor Dr. Andreas Draguhn
Direktor der Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Medizinischen Fakultät Heidelberg
Tel.: +49 6221 54-4056 (Sekretariat)
E-Mail: andreas.draguhn@physiologie.uni-heidelberg.de

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg
Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 12.600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit ca. 1.900 Betten werden jährlich rund 66.000 Patienten voll- bzw. teilstationär und mehr als 1.000.000 mal Patienten ambulant behandelt. Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. Derzeit studieren ca. 3.500 angehende Ärztinnen und Ärzte in Heidelberg. Weitere Informationen:http://www.medizinische-fakultaet-hd.uni-heidelberg.de/Neuro-und-Sinnesphysiolog...= Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie, Institut für Physiologie und Pathophysiologie, Medizinische Fakultät Heidelberghttp://www.dfg.de/ Deutsche Forschungsgemeinschaft

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