Ein Team aus Wissenschaftler*innen um Prof. Dr. Ilka Diester, Professorin für Optophysiologie und Sprecherin des Forschungszentrums BrainLinks-BrainTools an der Universität Freiburg, hat eine formale Beschreibung interner Weltmodelle entwickelt und diese in der Zeitschrift „Neuron“ veröffentlicht. Die Formalisierung hilft Wissenschaftler*innen, die Entstehung und Funktionsweise interner Weltmodelle besser zu verstehen. Sie ermöglicht, Weltmodelle von Menschen, Tieren und Künstlicher Intelligenz (KI) systematisch miteinander zu vergleichen. So wird beispielsweise klarer, wo KI im Vergleich zu menschlicher Intelligenz noch Defizite aufweist und wie sie zukünftig weiterentwickelt werden könnte. An der interdisziplinären Publikation waren elf Freiburger Forschende aus vier Fakultäten beteiligt.

Sternförmige Gliazellen, sogenannte Astrozyten, sind mehr als eine Stützzelle des Gehirns. Sie wirken aktiv an Lernprozessen mit und interagieren dabei mit den Nervenzellen. Aber was genau machen die Astrozyten? Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn klären anhand eines biophysikalischen Modells wie Astrozyten im Wechselspiel mit den Nervenzellen die schnelle Anpassung an neue Informationen regulieren. Die Studienergebnisse sind jetzt im renommierten Fachjournal „Nature Communications Biology“ veröffentlicht.

Mit dem Brains for Brains Nachwuchspreis zeichnet das Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience junge Wissenschaftler:innen aus, die eine Karriere in der Computational Neuroscience anstreben und deren Publikationsliste bereits in einem sehr frühen Stadium ihrer Karriere herausragende Leistungen erkennen lässt. Der diesjährige Brains for Brains Nachwuchspreis, der mit 2000 € dotiert ist, geht an Penghao Qian aus China. Er ermöglicht Qian den Besuch der Bernstein Conference und exklusiver Labore auf dem Gebiet der Computational Neuroscience in Deutschland. Der Preis wird im Rahmen der Bernstein Conference am 2. Oktober 2024 in Frankfurt am Main verliehen.

Eine Gruppe aus 14 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, von denen die Mehrzahl am Käte Hamburger Kolleg: Cultures of Research (c:o/re) an der RWTH Aachen tätig sind oder waren, hat einen Artikel über die fehlende Beachtung von Software in der „Nature Computational Science“ veröffentlicht.

Version 3.1 des Julich Brain Atlas wurde veröffentlicht und kann kostenlos über die europäische Forschungsinfrastruktur EBRAINS heruntergeladen werden. Im Atlas hinzugekommen sind 52 neue Wahrscheinlichkeitskarten von kortikalen und subkortikalen Strukturen in einem dreidimensionalen Referenzraum. Für die Computational Neurosciences wurden zusätzlich Programmier-Schnittstellen entwickelt, die die Integration der Daten in Gehirnmodelle vereinfachen.

Prokrastination, das willentliche und schädliche Aufschieben von Aufgaben, kennt viele Formen. Mithilfe einer mathematischen Theorie klassifiziert Sahiti Chebolu vom MPI für biologische Kybernetik ihre verschiedenen Arten und untersucht die dahinterstehenden Ursachen. Ihre Erkenntnisse könnten dabei helfen, Bewältigungsstrategien individuell maßzuschneidern.

Die Hirnrinde (Kortex) erlaubt uns Menschen zu denken, unsere Umgebung wahrzunehmen und zielgerichtet zu handeln. Bestimmte Muster der Hirnaktivität ermöglichen dies; sie entstehen früh in der Hirnentwicklung durch dynamische Prozesse der Selbstorganisation. Das zeigen Forschende der University of Minnesota (UoM) und des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) in einer in Nature Communications veröffentlichten Studie. Sie fanden heraus, dass die Netzwerke der jungen Hirnrinde unstrukturierten Input in hochorganisierte Aktivitätsmuster umwandeln. Die Organisation dieser Muster ist demnach nicht von außen (etwa durch Sinneseindrücke) bestimmt, sondern entsteht durch Interaktion zwischen den Nervenzellen und folgt dynamischen Gesetzen.

Forschende des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) haben mithilfe von Gehirnsimulationen eine Theorie zur Entstehung von wandernden Aktivitätswellen entwickelt. Diese Wellen beeinflussen kognitive Prozesse wie Lernen oder Erinnern im menschlichen Gehirn. Ein Verständnis von wandernden Aktivitätswellen kann Patient*innen mit kognitiven Erkrankungen in der Therapie helfen.

Das Gehirn moduliert visuelle Signale abhängig von inneren Zuständen, wie eine neue Studie von LMU-Neurowissenschaftlerin Laura Busse zeigt.

Kenntnisse über räumliche Bezugssysteme sind notwendig für die Steuerung von Neuroprothesen.