Mit einem Förderantrag für eine neue Forschungsgruppe in der biomedizinischen Grundlagenforschung war die Universität Heidelberg in der jüngsten Bewilligungsrunde der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich. Im neuen Forschungsverbund werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die grundlegenden Prinzipien erforschen, die es Organismen ermöglichen, sich ihre Organfunktion und Verhalten an die Veränderungen der Umwelt anzupassen.

Für ihre herausragenden Forschungsarbeiten zur Verbindung von Nerven- und Tumorzellen sowie zur Tumorplastizität erhalten Dr. Dr. Varun Venkataramani und Dr. Moritz Mall den diesjährigen Hella Bühler-Preis. Die von der Universität Heidelberg vergebene Auszeichnung wendet sich an junge Forschende am Wissenschaftsstandort Heidelberg, die bereits durch herausragende wissenschaftliche Qualität in der Krebsforschung auf sich aufmerksam gemacht haben.

Medulloblastome, kindliche Hirntumoren bei Kindern, entstehen vermutlich bereits zwischen dem ersten Trimester der Schwangerschaft und dem Ende des ersten Lebensjahres. Das haben Forschende jetzt veröffentlicht. Sie analysierten in Tumorproben die genetischen Veränderungen jeder einzelnen Krebszelle, um zu rekonstruieren, welche genetischen Veränderungen bei der Tumorentstehung als erste auftreten und wann.

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mannheim aus der II. Medizinischen Klinik und aus der Abteilung Neurophysiologie des Mannheimer Zentrums für translationale Neurowissenschaften haben einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis der Schmerzwahrnehmung bei Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse geleistet. Die Wissenschaftler identifizierten unterschiedliche Mechanismen der Schmerzentstehung bei verschiedenen Erkrankungen des Pankreas.

Menschen mit einer erblichen Veranlagung für Alzheimer haben bereits etwa 11 Jahre vor dem Ausbruch von Demenzsymptomen auffällige Blutwerte, die auf beschädigte Nervenzellkontakte hinweisen. Maßstab ist die Konzentration des Proteins „Beta-Synuclein“. Das berichtet ein internationales Forschungsteam im Fachjournal „Alzheimer‘s & Dementia“. Der hier untersuchte Biomarker könnte möglicherweise helfen, Neurodegeneration frühzeitig zu erkennen.

Das menschliche Gehirn verarbeitet kontinuierlich Sinnesreize, die im Wettstreit um unsere Aufmerksamkeit stehen. Unsere Fähigkeit der Selektion ermöglicht es uns, gezielt Informationen zu verarbeiten und irrelevante Reize zu ignorieren. Auf diese Weise können wir ein uns bekanntes Gesicht in einer großen Menschenmenge wiedererkennen. Doch wie ist das möglich?

Eine aktuelle Studie des Hector Instituts für Translationale Hirnforschung am ZI liefert erstmals zelluläre Einblicke, wie Psilocin Wachstum und Vernetzung von menschlichen Nervenzellen fördert.

Krebs der Bauchspeicheldrüse wird durch Verbindungen zum Nervensystem in seinem Wachstum gefördert. Dies berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Heidelberger Institut für Stammzelltechnologie und Experimentelle Medizin (HI-STEM)*. Dabei entdeckten sie, dass der Tumor die Neuronen gezielt für seine Zwecke umprogrammiert.

Baden-Württembergs Ministerpräsident Winfried Kretschmann hat bei einem Besuch der Max-Planck-Institute für Biologie Tübingen und für biologische Kybernetik deren Grundlagenforschung auf den Gebieten der Naturwissenschaften gewürdigt. Während eines Rundgangs zeigte sich der Ministerpräsident beeindruckt von den innovativen Forschungsprojekten, die sich unter anderem mit Entwicklungs- und Evolutionsbiologie sowie Neurowissenschaften befassen.

Mithilfe von Exom- und Genomsequenzierungen haben Forschende des Universitätsklinikums Tübingen die genetischen Ursachen einer seltenen Erkrankung aufgeklärt, die schon im Säuglingsalter zu schweren neurologischen Beeinträchtigungen führt. Durch die nachgewiesenen Genveränderungen kommt es zu einer fehlerhaften Synthese von Selenoproteinen im gesamten Körper. Diese sind essenziell für die Zellfunktion, insbesondere im Nervensystem.

Können Antikörper die Rehabilitation von Menschen mit akuter Querschnittlähmung verbessern? Dies haben Forschende an 13 Kliniken in Deutschland, Schweiz, Tschechien und Spanien untersucht, unter Leitung der Universität Zürich, der Zürcher Universitätsklinik Balgrist und des Universitätsklinikums Heidelberg. Erstmals konnten gut abgrenzbare Patientengruppen identifiziert werden, die einen klinisch relevanten Behandlungseffekt zeigten.

Bisher wird Schizophrenie vor allem symptomatisch behandelt, da wenig über die genauen zugrunde liegenden Prozesse bekannt ist. Forschenden des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen ist es gelungen, die treibenden Mechanismen der Krankheit besser zu verstehen. Das bietet Chancen für die Entwicklung neuer Medikamente. Ihre Ergebnisse haben sie im Journal BMC Psychiatry veröffentlicht.

Forschende der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg und des Universitätsklinikums Heidelberg haben mit veränderten Tollwutviren Tumorzellen des Glioblastoms und ihre direkten Zellkontakte im Mausgehirn markiert. Das neue Verfahren zeigte: Die Tumorzellen sind bereits in einem sehr frühen Krankheitsstadium mit verschiedenen Typen von Nervenzellen über das gesamte Gehirn verbunden.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 25. November die Weiterförderung von zwei Sonderforschungsbereichen (SFB) der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg bekannt gegeben. Im SFB 1453 „Nephrogenetik (NephGen)” suchen Ärzt*innen und Wissenschaftler*innen anhand genetischer Informationen nach Mechanismen, die Nierenerkrankungen zugrunde liegen.

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.

Für seine Forschungen an neuartigen Neuroimplantaten hat Dr. Simon Binder eine Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung in Höhe von 1.5 Millionen Euro für fünf Jahre eingeworben. Binder wird die Nachwuchsgruppe „Biohybride Neuroimplantate basierend auf weichen Hydrogel-Elektroden“ an der Universität Freiburg aufbauen. Sie ist angebunden an die Forschungseinrichtungen BrainLinks-BrainTools.

Die Wissenschaft hat lange nach Möglichkeiten gesucht, neuronale Netze im Gehirn mit Computern zu simulieren, um zu verstehen, wie sie funktionieren. Mit neuen Erkenntnissen über die neuronalen Schaltpläne im Gehirn der Fruchtfliege und mit Hilfe von KI gelang es nun Forschenden, ein neuronales Netz zu knüpfen. Dieses sagt die Aktivität einzelner Neuronen vorher, ohne dass Messungen an einem lebenden Gehirn vorgenommen werden müssen.

Mit dem Alter sinkt die Sehkraft unserer Augen. Schlechte Beleuchtung oder starke Hell-Dunkel-Kontraste können die Reaktionsfähigkeit älterer Menschen im Alltag einschränken und den Schlaf-Wach-Rhythmus beeinträchtigen. Wie Neurowissenschaftler am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen und der Universität Basel bestätigen, liegt das auch an der nachlassenden Fähigkeit der Pupille, sich ausreichend zu öffnen.

Professorin Rohini Kuner und Professorin Hannah Monyer erhalten jeweils einen mit 2,5 Millionen Euro dotierten ERC Advanced Grant. Die Pharmakologin Rohini Kuner von der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg erforscht mit ihrem Team Unterschiede in der Schmerzwahrnehmung und damit eine wichtige Grundlage für die Entstehung chronischer Schmerzen.

Neurowissenschaften - 28.02.2024

Mesh-Mikroelektrodenarrays: Forschung mit Hirnorganoiden auf neuem Niveau

Hirnorganoide, die aus pluripotenten Stammzellen entstehen, gelten als wertvolle Modellsysteme, die Teilaspekte der neurologischen Funktionsweise des Gehirns abbilden können. Dr. Peter Jones vom NMI hat gemeinsam mit Dr. Thomas Rauen vom MPI für Molekulare Biomedizin in Münster mit ihren neuartigen Mesh-Mikroelektrodenarray (Mesh-MEA) in Form eines Netzes das Wachstum und elektrophysiologische Analysen des Gewebes deutlich erleichtert.

In lebenden Zellen finden viele Ereignisse gleichzeitig statt. Die Aufzeichnung dieser Aktivitäten ist Voraussetzung für das molekulare Verständnis des Lebens. Forschenden des MPI für medizinische Forschung in Heidelberg und ihre Kooperationspartner haben eine neuartige Technologie entwickelt, die es ermöglicht, zelluläre Ereignisse durch chemische Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen aufzuzeichnen und zu einem späteren Zeitpunkt zu analysieren.

Wissenschaftler der Universität Heidelberg, des Universitätsklinikums Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums entdeckten, wie Nervenzellen des Gehirns Kontakte zu den Tumorzellen des Glioblastoms knüpfen und so deren Ausbreitung befeuern. Nun ist das Team dafür von der portugiesischen BIAL Stiftung mit dem hochdotierten „BIAL Award in Biomedicine“ ausgezeichnet worden.

Neurowissenschaftliches Team der Universität Tübingen entdeckt eine bisher unbekannte Funktion der Kopfrichtungszellen – Neue Hinweise auf Mechanismen der Gedächtnisbildung.

Das Gehirn ist durch mehrere Barrieren vor potenziell schädlichen Einflüssen der Außenwelt abgegrenzt. Forscher*innen der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg gelang die Erstellung eines neuartigen Immunzellatlas dieser Grenzzonen des Gehirns mittels neuester, hochauflösender Methoden zur Untersuchung von Einzelzellen.

Mensch und Technik auf fundamental neue Art zu kombinieren – die Vision des neugegründeten Zentrums Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS). Forschende der Uni Stuttgart, Uni Tübingen sowie des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik forschen an intelligenten bionischen Systemen, die helfen sollen, bestimmte Erkrankungen des Nervensystems besser zu verstehen und zu behandeln.

Der Zukunftscluster nanodiag BW startet mit vier Förderprojekten in seine erste Umsetzungsphase. Bewilligungsbescheide des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in einer Gesamthöhe von annähernd 15 Mio. Euro gehen dieser Tage bei den Akteuren des Zukunftsclusters nanodiag BW ein.

Stabwechsel im wichtigsten wissenschaftspolitischen Beratungsgremium der Bundesrepublik: Mit Professor Wolfgang Wick übernimmt zum dritten Mal in Folge ein Baden-Württemberger den Vorsitz im Wissenschaftsrat. Wick ist Geschäftsführender Direktor der Neurologischen Klinik am Universitätsklinikum Heidelberg und Leiter einer Klinischen Kooperationseinheit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ). Er folgt auf die Karlsruher…

Forschungsarbeit aus Heidelberger Sonderforschungsbereich (SFB) 1158 „Von der Nozizeption zum chronischen Schmerz“ in „Science“ erschienen / Forschende der Medizinischen Fakultät Heidelberg klären erstmals schmerzlindernde Mechanismen bei Aktivierung der motorischen Großhirnrinde / Erkenntnisse könnten gezielte Behandlung therapieresistenter Schmerzen verbessern

Neue Forschungsdaten vom Universitätsklinikum Tübingen zeigen eine direkte Kopplung zweier neurologischer Erkrankungen, des Morbus Parkinson und einer Form der genetisch bedingten Dystonie. Dies eröffnet neue gentherapeutische Ansatzpunkte.

Nervenzellen benötigen eine Menge Energie und Sauerstoff. Beides erhalten sie über das Blut. Daher ist Nervengewebe in der Regel von einer Vielzahl von Adern durchzogen. Doch was verhindert, dass sich Neuronen und Gefäßzellen bei ihrem Wachstum ins Gehege kommen? Forschende der Universitäten Heidelberg und Bonn haben zusammen mit internationalen Partnern einen Mechanismus identifiziert, der das sicherstellt.

Ein fächerübergreifendes Forschungsteam der Universität Freiburg hat wichtige Hinweise zur Funktionsweise des sensomotorischen Kortex gefunden. Die neuen Erkenntnisse zu neuronalen Aktivitäten in diesem Gehirnareal könnten hilfreich für die weitere Entwicklung und den Einsatz so genannter Neuroprothesen sein. Diese verfügen über eine Schnittstelle zum Nervensystem und sollen dabei helfen, neuronale Funktionsstörungen auszugleichen.

Die Gesundheit von Nervenzellen ist eng mit den sie umgebenden Hilfszellen verbunden. Weitgehend unklar ist, welche Rolle die Gliazellen bei altersbedingten Erkrankungen spielen. Ein Forschungsnetzwerk unter Federführung des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung, dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen und der Universität Tübingen untersucht nun in menschlichen Gehirngewebekulturen, wie Nervenzellen altern.

Für zukunftsweisende Forschungsprojekte, die in gemeinsamer Arbeit mehrerer Teams bearbeitet werden, haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg drei ERC Synergy Grants, drei hochdotierte Förderungen des Europäischen Forschungsrates, eingeworben.

Im Gehirn von erwachsenen Säugetieren sorgen neurale Stammzellen dafür, dass kontinuierlich neue Nervenzellen, also Neuronen, gebildet werden. Dieser als adulte Neurogenese bezeichnete Vorgang trägt bei Mäusen dazu bei, den Geruchssinn der Tiere zu erhalten.

Kinder, die erst nach langen Jahren der Blindheit operiert werden, müssen erst lernen, ihren „neuen“ Sehsinn zu gebrauchen. Wie das Gehirn dabei die neuen visuellen Signale mit den Informationen der anderen Sinne integriert, hat ein deutsch-israelisches Forschungsteam untersucht.

Forschungsteam der Universität und des Universitätsklinikums Tübingen entwickelt Ansatz zur Reduktion epileptischer Aktivität bei Kindern. Eine bei Kindern häufige Form der Epilepsie ist die Rolando-Epilepsie, bei der die Anfälle vornehmlich im Schlaf auftreten. Durch im Schlaf vorgespielte kurze Laute können die für die Epilepsie charakteristischen, in der Hirnaktivität messbaren Ausschläge teilweise unterdrückt werden.

Welche Nervenzellen im Gehirn sind an der Entstehung von Angst beteiligt und wie legen sie diesen Schalter um, wenn die Gefahr vorbei ist? Diese Frage interessiert Forschende am Institut für Biomaterialien und Biomolekulare Systeme der Uni Stuttgart. Mit Wissenschaftlern vom Friedrich Miescher Institut in Basel, dem National Institute of Health und der Medizinischen Uni Innsbruck haben sie Ihre Erkenntnisse in Nature und eLife publiziert.

Wie wir uns bewegen, sagt viel über den Zustand unseres Gehirns aus. Während normales motorisches Verhalten auf eine gesunde Gehirnfunktion schließen lässt, können Abweichungen auf Beeinträchtigungen aufgrund von neurologischen Erkrankungen hinweisen. Die Beobachtung und Auswertung von Bewegungsabläufen gehört daher in der Grundlagenforschung ebenso wie in der klinischen Anwendung zu den wichtigsten Instrumenten der non-invasiven Diagnostik.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Konstanz und der Freien Universität Amsterdam gelingt in Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam des Unternehmens Bruker BioSpin erstmals der direkte, spektroskopische Nachweis der Bindung des „Parkinson-Proteins“ α-Synuclein an Lipidmembranen in der Zelle.

Dossier - 30.06.2014

Sucht Neue Konzepte für ein altes Problem

So vielfältig die Sucht erzeugenden Stoffe und Verhaltensweisen sind, so verschieden sind ihre Auswirkungen auf Gesundheit und Persönlichkeit des Süchtigen. Die moderne neurobiologische Forschung hat aber auch gemeinsame Prinzipien der Entstehung und Aufrechterhaltung von Sucht aufgezeigt, die als Ansatz für neue Strategien zur Prävention und Therapie und zur Vermeidung von Rückfällen dienen können.