Das Gehirn integriert Informationen mal schneller, mal langsamer und ändert so flexibel seine Zeitskalen. Dies ist das Ergebnis einer jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienenen Studie eines internationalen Forschungsteams. Mittels Analysen experimenteller Daten aus dem visuellen Cortex sowie Computersimulationen können die Forschenden auch erklären, wodurch unterschiedliche Zeitskalen entstehen und wie sie sich ändern: Die Struktur der neuronalen Netze bestimmt, in welchem Tempo die Integration der Information abläuft.

Human Frontier Science Program fördert in Göttingen koordiniertes Forschungsprojekt.

Informationsübertragung im Gehirn beruht auf der Aktivierung neuronaler Verarbeitungspfade, die in hochgradig rekurrente Netzwerke eingebettet sind. Im Zuge eines solchen Verarbeitungsprozesses sollte neuronale Aktivität weder abklingen noch sich unkontrolliert ausbreiten und kontextuell irrelevante Regionen des Netzwerkes rekrutieren. Beides hätte einen Informationsverlust zur Folge. Basierend auf solchen Überlegungen wird daher vermutet, dass das Gehirn nahe eines kritischen Phasenübergangs zwischen abklingender und überschießender Erregungsausbreitung operieren müsse.

Neurowissenschaftler:innen der Universität Zürich haben neuartige Objektive für die Lichtmikroskopie entwickelt, die statt Linsen Spiegel nutzen. Als Inspiration dienten ihnen einerseits astronomische Teleskope und andererseits die Augen von Jakobsmuscheln. Die innovative Technologie ermöglicht hochauflösende Bilder von Geweben und Organen in einer breiteren Palette von Immersionsmedien als mit herkömmlichen Objektiven.

Innovativ und weltweit einmalig: Forscher*innen der UMG und der Universität Göttingen entwickeln ein mobiles Untersuchungslabor für die Entschlüsselung der frühkindlichen Entwicklung.

Der Mensch ist beidseitig symmetrisch. Unser Gehirn besteht aus zwei Hälften, den so genannten Hemisphären, die über spezielle Faserbahnen, die durch die Mittellinie verlaufen, miteinander kommunizieren. Jede Hemisphäre ist für die Sinneswahrnehmungen (Sehen, Hören, Tasten) und die motorische Steuerung der gegenüberliegenden Körperhälfte zuständig, aber dank der ständigen Kommunikation zwischen den Hemisphären sind wir uns dieser Aufteilung der Funktionen im Allgemeinen nicht bewusst. Auch beim Menschen sind die beiden Hemisphären auf bestimmte Funktionen spezialisiert: So befinden sich beispielsweise die Sprachbereiche in der Regel in der linken Hemisphäre.

Menschen und Affen koordinieren gegensätzliche Interessen, um ihre Gewinne zu maximieren

Lernen, sich an etwas erinnern und sich an Erinnerungen erinnern wird durch mehrere separate Gruppen von Neuronen unterstützt, die innerhalb und über Schlüsselregionen im Gehirn verbunden sind. Wenn sich diese neuralen Baugruppen nicht zum richtigen Zeitpunkt synchronisieren, gehen die Erinnerungen verloren. Dies wurde im Rahmen einer neuen Studie unter der Leitung der Universitäten Bristol und Heidelberg herausgefunden.

Gerechtigkeitsempfinden galt lange als rein menschlich – aber auch Tiere reagieren frustriert bei unfairer Behandlung durch eine Person. In einem bekannten Video ist beispielsweise zu sehen, wie Affen ihre Trainerin mit der angebotenen Gurke bewerfen, wenn ein Artgenosse für die gleiche Aufgabe süße Weintrauben als Belohnung erhält. Inzwischen haben Forschende ähnlich frustrierte Reaktionen auf unfaire Behandlung auch bei Wölfen, Ratten und Krähen beobachtet. Wie dieses Verhalten interpretiert werden sollte, ist jedoch umstritten: Beruht die Frustration wirklich auf einer Abneigung gegen Ungleichbehandlung oder gibt es eine andere Erklärung? Forschende am Deutschen Primatenzentrum – Leibniz Institut für Primatenforschung (DPZ) haben dies unter Beteiligung der Abteilungen Kognitive Ethologie und Neurobiologie in einer Studie mit Javaneraffen untersucht.

TV-Tipp: Prof. Dr. Florian Röhrbein ist Experte für Neurorobotik und Künstliche Intelligenz an der TU Chemnitz – Am 9. März 2023 wirkt er in der Sendung „Voss & Team“ des MDR mit und bringt seine Expertise bei einem Test ein