Eine neue Studie des Zentrums für Molekulare Neurobiologie Hamburg und des Mannheimer Zentrums für Translationale Neurowissenschaften der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg beleuchtet eines der hartnäckigsten Rätsel der Neurowissenschaften: Wie kann das Gehirn stabile Erinnerungen bewahren, wenn sich die physischen Strukturen, die diesen Erinnerungen zugrunde liegen, ständig verändern?

Das sogenannte FOXP1-Syndrom ist eine angeborene Erkrankung, bei der die Gehirnentwicklung betroffener Kinder aufgrund eines genetischen Defekts stark beeinträchtigt ist. Ein Forschungsteam der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg hat nun gezeigt, dass bei Mäusen die Blockade eines bestimmten Enzyms im Gehirn auffällige Verhaltensweisen und Fehlfunktionen von Immunzellen im Gehirn verbessern kann.

Bestimmte Mutationen eines appetitregulierenden Rezeptors im Gehirn führen zwar zu Adipositas, senken bei Betroffenen aber die Cholesterinwerte sowie das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das haben Forschende der Ulmer Universitätsmedizin in einer Studie herausgefunden und damit nachgewiesen, dass Signalwege im Gehirn direkt in den Fettstoffwechsel eingreifen. Dies könnte neue Perspektiven für die Prävention von Herzerkrankungen eröffnen.

Interferone stellen die erste Verteidigungslinie gegen Virusinfektionen dar und sind gleichzeitig eine wichtige Ursache für den altersbedingten Funktionsverlust von Hirnstammzellen. Wissenschaftlerinnen vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und von der Universität Heidelberg zeigten nun an Mäusen, dass Interferon die Aktivität und Selbsterneuerung der Hirnstammzellen während der gesamten Lebenspanne reguliert.

Einschränkungen der Mobilität sind eine häufige Begleiterscheinung des Alterns. Besonders relevant sind diese bei der Parkinsonkrankheit, bei dem Betroffene eine Gangblockade entwickeln und „wie eingefroren“ stehen bleiben. Forschende konnten nun erstmals mittels Messung von Nervenzellaktivität aus tiefen Hirnstimulationselektroden zeigen, was bei Patientinnen und Patienten mit Parkinson während des Gang-Freezings im Gehirn passiert.

Ein Teil der Menschen, die an COVID-19 erkrankt waren, leiden langfristig an neurologischen Symptomen wie kognitiven Beeinträchtigungen, Geruchsverlust und Ermüdbarkeit. Dass diese Beschwerden mittels Bildgebung nachweisbar sind, zeigt jetzt eine aktuelle Studie des Universitätsklinikums Freiburg, die am 18. Mai 2024 im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde.

Prof. Dr. Marco Prinz vom Universitätsklinikum Freiburg erhält den international renommierten Novo Nordisk-Preis 2021. Ausgezeichnet wird die Forschung zum Immunsystem des Gehirns. Der Preis ist mit 672.000 Euro dotiert.

Jenseits von Plaques: Heidelberger Wissenschaftler entschlüsseln natürliche Funktionen der APP-Proteinfamilie.

Forschende des DZNE entdecken Zusammenhang zwischen dem Protein Medin und der Alzheimer-Erkrankung. In den Blutgefäßen des Gehirns von Alzheimer-Patienten lagert sich zusammen mit dem Protein Amyloid-β auch das Protein Medin ab. Diese sogenannte Co-Aggregation haben Forschende am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) entdeckt. Ihre Beobachtung veröffentlichen sie jetzt im renommierten Fachmagazin Nature.

Neue Methode ermöglicht präzise Erforschung bislang kaum untersuchter Teile von Immunzellen im Gehirn. Erkenntnisse können helfen, Lernprozesse und Krankheiten wie Alzheimer und Hirntumore besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.

Die metachromatische Leukodystrophie (MLD) ist eine Stoffwechselerkrankung. Durch ein defektes Enzym, sammeln sich bestimmte Fette, sogenannte Sulfatide, im Gehirn. Nervenzellen und die weiße Substanz des Gehirns bauen sich ab, die Kinder versterben früh. Mit dem ersten Neugeborenen-Screening zeigen die Forschende der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin Tübingen, dass eine rechtzeitige Diagnose bei Neugeborenen möglich ist.

Dossier - 23.01.2012

Neurowissenschaften

Die Neurowissenschaften haben in den letzten Jahren immer deutlicher den Sprung von einer reinen Grundlagenwissenschaft in die angewandte Forschung gemacht. Trotz alledem ist auch die Grundlagenforschung im Südwesten Deutschlands mannigfaltiger denn je. Die Disziplin lässt noch einige Durchbrüche erwarten. Das Gehirn bleibt das rätselhafteste menschliche Organ und eines der faszinierenden Rätsel des 21. Jahrhunderts.

Klaus Tschira Stiftung ermöglicht Anschaffung eines hochauflösenden Magnetresonanztomographen am Zentralinstitut für Seelische Gesundheit in Mannheim.

Im Bereich der Optogenetik erforschen Wissenschaftler*innen die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn mithilfe von Licht. Ein Team um Prof. Dr. Ilka Diester und Dr. David Eriksson vom Optophysiologie Labor der Universität Freiburg hat ein neues Verfahren entwickelt, um gleichzeitig laminare Aufzeichnungen, Multifaser-Stimulationen, optogenetische 3D-Stimulation, Konnektivitätsrückschlüsse und Verhaltensquantifizierung an Gehirnen durchzuführen.

Freiburger Forschende haben wichtige Fortschritte im Verständnis der immunologischen Veränderungen im Gehirn von COVID-19-Genesenen gemacht. Im Gehirn von Personen, die eine SARS-CoV-2-Infektion überstanden haben, fanden sie Anzeichen einer anhaltenden Aktivierung des angeborenen Immunsystems. Diese Erkenntnisse könnten entscheidend für die Entwicklung neuer Therapien für Patienten mit langfristigen neurologischen Symptomen nach COVID-19 sein.

Tübinger Forschende können Hirnsignale über Inhalt und Form eines Sprachlautes auslesen – und zwar mehrere Sekunden, bevor er geäußert wird

Eiweißablagerungen im Gehirn sind Ursache und Ansatzpunkt für Therapien – in späteren Stadien scheint sich jedoch die Krankheitsentwicklung von ihnen abzukoppeln, so Tübinger Forschende.

An der Technischen Hochschule Ulm forscht derzeit eine Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Alfred M. Franz im Bereich "Navigation für medizinische Interventionen". In dieser Gruppe wurde nun im Sinne der Offenen Wissenschaft ein flexibles, neurovaskuläres Gefäßphantom entwickelt, um daran neue Methoden der Schlaganfallbehandlung zu untersuchen.

Wirksame Arzneimittel zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralnervensystems gibt es durchaus. Doch die Blut-Hirn-Schranke, lässt vor allem therapeutische Biomoleküle nur schwer passieren. Deshalb haben Forschende eines internationalen Konsortiums unter Koordination des Fraunhofer-Instituts IGB im EU-Projekt »N2B-patch« in den letzten viereinhalb Jahren ein neuartiges System entwickelt, mit dessen Hilfe diese Barriere umgangen werden kann.

Die Mechanismen, mit denen der Körper Temperatur misst und die eigene Körperwärme reguliert sind lebenswichtig, aber noch wenig verstanden. Bahnbrechend war daher die Entdeckung des ersten Wärmesensors an Nervenzellen der Haut, für die der US-amerikanische Molekularbiologe David Julius den diesjährigen Nobel-Preis für Medizin erhielt.

Rund jeder Zehnte in Deutschland ist von ihr betroffen: Migräne. Ein Drittel der Erkrankten leidet zusätzlich unter vorübergehenden neurologischen Symptomen. Bei ihnen geht zum Beispiel ein Flimmern vor den Augen dem Kopfschmerz voraus, die sogenannte Migräne-Aura.

Alzheimer, Parkinson und andere neurodegenerative Erkrankungen gehen mit Entzündungsprozessen im Gehirn einher. Tübinger Forschenden ist es gelungen, eine Gruppe von Eiweißen im Hirnwasser zu identifizieren, die Rückschlüsse auf solche Entzündungsvorgänge geben könnten. Als sogenannte Biomarker könnten diese Eiweiße künftig helfen, Krankheitsprozesse besser zu verstehen und die Wirkung potenzieller Medikamente gegen diese Entzündungen zu testen.

Wissenschaftler/-innen des Universitätsklinikums und der Universität Heidelberg sowie des Deutschen Krebsforschungszentrums haben bei Glioblastomen, den aggressivsten aller Hirntumoren, eine elementar neue Ausbreitungsstrategie entdeckt. Hirntumorzellen imitieren Eigenschaften und Bewegungsmuster von Nervenzellen.

In der modernen Neuroprothetik wird erforscht, wie Menschen mit Lähmungen verloren gegangene Funktionen durch technologische Hilfsmittel wiedererlangen können. Hierbei versuchen die Patientinnen und Patienten die gelähmten Gliedmaßen zu bewegen – oder stellen sich dies auch nur gedanklich vor – und werden beim Ausführen der Bewegung von intelligenten Orthesen unterstützt.

Erkrankungen wie Morbus Alzheimer, Multiple Sklerose oder Hirntumoren verlaufen sehr unterschiedlich. Dennoch nutzt die Immunabwehr des menschlichen Gehirns dabei ähnliche Reaktionsmuster. Das konnten jetzt Forscher*innen der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg gemeinsam mit einem internationalen Team in Analysen von menschlichem Hirngewebe und Mausmodellen zeigen.