Jahrbuchbeiträge des Instituts

2022

  • Handeln oder nicht handeln?

    2022 Macé, Emilie
    Depression ist eine psychische Erkrankung, die unsere Gedanken, Stimmung und Fähigkeit zu simplen Handlungen beeinträchtigen kann. Daher scheint sie ein Netzwerk von Hirnregionen zu beeinflussen, die an der Handlungsmotivation beteiligt sind. Wir am Max-Planck-Institut für Neurobiologie untersuchen, welcher Teil des Gehirns aktiv ist, wenn Mäuse spontan handeln. Wir nutzen eine neue Methode, welche die Aktivität des gesamten Gehirns misst. Unser Ziel ist es zu verstehen, welche Hirnschaltkreise den Handlungsdrang steuern und inwiefern diese bei psychiatrischen Erkrankungen verändert sind.
     
  • Kampfläufer zeigen, wie Verhaltensvielfalt bewahrt werden kann

    2022 Küpper, Clemens
    Innerhalb vieler Tierarten findet man eine ausgeprägte Diversität von Körper-  und Verhaltensmerkmalen. Bei
    Kampfläufern beruht ein bedeutender Teil dieser Vielfalt auf genetischen Varianten, welche unterschiedliche Auswirkungen auf Männchen und Weibchen haben.

2021

2020

  • Wie Neurone die Kommunikation von Zebrafinken steuern

    2020 Vallentin, Daniela
    Während einer guten Unterhaltung fallen wir uns typischerweise selten ins Wort. Obwohl wir oft schon wissen, was wir sagen wollen, sprechen wir erst, wenn unser Gegenüber zu Ende gesprochen hat. Wie steuert das Gehirn dieses Verhalten? Um die Mechanismen besser zu verstehen, haben wir das Rufverhalten von Zebrafinken und die ablaufenden neuronalen Prozesse untersucht. Zebrafinken koordinieren ihre Rufe abhängig von der sozialen Situation, so wie wir unsere Lautäußerungen. Dieser Interaktion beruht auf einem zeitlich koordinierten Zusammenspiel zwischen hemmenden und anregenden Nervenzellen.
     
  • Wie Eiweißablagerungen das Gehirn verändern

    2020 Dudanova, Irina
    Neurodegenerative Erkrankungen sind verheerende Krankheiten, deren grundlegende Mechanismen noch nicht ausreichend erforscht sind. Ein gemeinsames Merkmal sind Eiweißablagerungen im Gehirn. Mithilfe histologischer und biochemischer Methoden, Verhaltensanalysen sowie mikroskopischer Untersuchungen an lebenden Organismen (Invitralmikroskopie) untersucht unsere Forschungsgruppe die Auswirkungen dieser Eiweißablagerungen auf Nervenzellen. Unsere Studien sollen dabei helfen, die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen besser zu verstehen, um in Zukunft effiziente Therapien entwickeln zu können.
  • Wie rechnen Nervenzellen?

    2020 Borst, Alexander
    Wenn wir die Augen öffnen und umherblicken, erkennen wir in Sekundenbruchteilen, wo wir uns befinden; wir wissen, welche Gegenstände uns umgeben und in welche Richtung sie sich bewegen. All diese Informationen sind zwar in den Bildern vorhanden, die unser Gehirn von der Netzhaut empfängt, aber nur implizit: um die Information explizit zu erhalten, muss unser Gehirn rechnen. Wie aber rechnen Nervenzellen? Am Beispiel des Bewegungssehens der Fruchtfliege Drosophila gelang es uns in den letzten Jahren, diese Frage in weiten Teilen erstmals aufzuklären.
     
  • Wie Neurone die Kommunikation von Zebrafinken steuern

    2020 Vallentin, Daniela
    Während einer guten Unterhaltung fallen wir uns typischerweise selten ins Wort. Obwohl wir oft schon wissen, was wir sagen wollen, sprechen wir erst, wenn unser Gegenüber zu Ende gesprochen hat. Wie steuert das Gehirn dieses Verhalten? Um die Mechanismen besser zu verstehen, haben wir das Rufverhalten von Zebrafinken und die ablaufenden neuronalen Prozesse untersucht. Zebrafinken koordinieren ihre Rufe abhängig von der sozialen Situation, so wie wir unsere Lautäußerungen. Dieser Interaktion beruht auf einem zeitlich koordinierten Zusammenspiel zwischen hemmenden und anregenden Nervenzellen.
     
  • Wie Eiweißablagerungen das Gehirn verändern

    2020 Dudanova, Irina
    Neurodegenerative Erkrankungen sind verheerende Krankheiten, deren grundlegende Mechanismen noch nicht ausreichend erforscht sind. Ein gemeinsames Merkmal sind Eiweißablagerungen im Gehirn. Mithilfe histologischer und biochemischer Methoden, Verhaltensanalysen sowie mikroskopischer Untersuchungen an lebenden Organismen (Invitralmikroskopie) untersucht unsere Forschungsgruppe die Auswirkungen dieser Eiweißablagerungen auf Nervenzellen. Unsere Studien sollen dabei helfen, die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen besser zu verstehen, um in Zukunft effiziente Therapien entwickeln zu können.
  • Wie rechnen Nervenzellen?

    2020 Borst, Alexander
    Wenn wir die Augen öffnen und umherblicken, erkennen wir in Sekundenbruchteilen, wo wir uns befinden; wir wissen, welche Gegenstände uns umgeben und in welche Richtung sie sich bewegen. All diese Informationen sind zwar in den Bildern vorhanden, die unser Gehirn von der Netzhaut empfängt, aber nur implizit: um die Information explizit zu erhalten, muss unser Gehirn rechnen. Wie aber rechnen Nervenzellen? Am Beispiel des Bewegungssehens der Fruchtfliege Drosophila gelang es uns in den letzten Jahren, diese Frage in weiten Teilen erstmals aufzuklären.
     

2019

  • Die neuronalen Grundlagen von Duettgesang – eine neurophysiologische Freilandstudie

    2019 Susanne Hoffmann, Lisa Trost, Cornelia Voigt, Stefan Leitner, Alena Lemazina, Hannes Sagunsky, Markus Abels, Sandra Kollmansperger, Andries Ter Maat & Manfred Gahr

    Duettgesang ist eine soziale Interaktion zwischen zwei Individuen, die eine präzise Koordination der Lautäußerungen beider Partner verlangt. Bisher war unbekannt, wie das Gehirn dieses kooperative Verhalten steuert. Mithilfe neuartiger Miniatursender konnten wir bei freilebenden Singvögeln die Laute beider Duettpartner gleichzeitig mit der jeweiligen Gehirnaktivität aufzeichnen. So zeigte sich, dass im Vogelgehirn vorprogrammierte zeitliche Duettmuster durch die Laute des Partners verändert werden, um eine optimale Koordination zwischen den Partnern zu erzielen.

  • Der Ursprung der Nervenzelldiversität

    2019 Mayer, Christian
    Das Säugetiergehirn besteht aus Hunderten von Zellpopulationen, die alle die gleiche Erbinformation im Zellkern tragen. Doch wie können aus dem gleichen Bauplan ganz unterschiedliche Neurone entstehen? Im Fokus unserer Untersuchungen steht die „Ganglieneminenz“, eine embryonale Gehirnstruktur, in der unter anderem eine Vielzahl hemmender Nervenzelltypen gebildet werden. Mithilfe der Einzelzell-Sequenzierung untersuchten wir die Genexpression einzelner Zelltypen. Unsere Befunde werfen ein neues Licht auf die molekulare Diversifizierung von Neuronen.
  • Bewegungsmuster locken Artgenossen

    2019 Larsch, Johannes; Baier, Herwig

    Ein Blick oder eine Geste reichen häufig, um die Intention eines Nachbarn einzuschätzen und das eigene Verhalten daran anzupassen. Mittels einer virtuellen Umgebung für junge Zebrafische ist es uns gelungen, einzelne Tiere zum Schwarmverhalten mit simulierten Artgenossen zu animieren. Unsere Ergebnisse geben Einblicke in die Mechanismen der Wahrnehmung von Signalen, die soziales Verhalten auslösen.

  • Wie rechnen Nervenzellen?

    2019 Borst, Alexander
    Wenn wir die Augen öffnen und umherblicken, erkennen wir in Sekundenbruchteilen, wo wir uns befinden; wir wissen, welche Gegenstände uns umgeben und in welche Richtung sie sich bewegen. All diese Informationen sind zwar in den Bildern vorhanden, die unser Gehirn von der Netzhaut empfängt, aber nur implizit: um die Information explizit zu erhalten, muss unser Gehirn rechnen. Wie aber rechnen Nervenzellen? Am Beispiel des Bewegungssehens der Fruchtfliege Drosophila gelang es uns in den letzten Jahren, diese Frage in weiten Teilen erstmals aufzuklären.
     
  • Die neuronalen Grundlagen von Duettgesang – eine neurophysiologische Freilandstudie

    2019 Susanne Hoffmann, Lisa Trost, Cornelia Voigt, Stefan Leitner, Alena Lemazina, Hannes Sagunsky, Markus Abels, Sandra Kollmansperger, Andries Ter Maat & Manfred Gahr

    Duettgesang ist eine soziale Interaktion zwischen zwei Individuen, die eine präzise Koordination der Lautäußerungen beider Partner verlangt. Bisher war unbekannt, wie das Gehirn dieses kooperative Verhalten steuert. Mithilfe neuartiger Miniatursender konnten wir bei freilebenden Singvögeln die Laute beider Duettpartner gleichzeitig mit der jeweiligen Gehirnaktivität aufzeichnen. So zeigte sich, dass im Vogelgehirn vorprogrammierte zeitliche Duettmuster durch die Laute des Partners verändert werden, um eine optimale Koordination zwischen den Partnern zu erzielen.

  • Der Ursprung der Nervenzelldiversität

    2019 Mayer, Christian
    Das Säugetiergehirn besteht aus Hunderten von Zellpopulationen, die alle die gleiche Erbinformation im Zellkern tragen. Doch wie können aus dem gleichen Bauplan ganz unterschiedliche Neurone entstehen? Im Fokus unserer Untersuchungen steht die „Ganglieneminenz“, eine embryonale Gehirnstruktur, in der unter anderem eine Vielzahl hemmender Nervenzelltypen gebildet werden. Mithilfe der Einzelzell-Sequenzierung untersuchten wir die Genexpression einzelner Zelltypen. Unsere Befunde werfen ein neues Licht auf die molekulare Diversifizierung von Neuronen.
  • Bewegungsmuster locken Artgenossen

    2019 Larsch, Johannes; Baier, Herwig

    Ein Blick oder eine Geste reichen häufig, um die Intention eines Nachbarn einzuschätzen und das eigene Verhalten daran anzupassen. Mittels einer virtuellen Umgebung für junge Zebrafische ist es uns gelungen, einzelne Tiere zum Schwarmverhalten mit simulierten Artgenossen zu animieren. Unsere Ergebnisse geben Einblicke in die Mechanismen der Wahrnehmung von Signalen, die soziales Verhalten auslösen.

2018

  • Akustische Tarnkappen und gespitzte Ohren

    2018 Goerlitz, Holger R.

    Sinnessysteme sind unser Zugang zur Welt. Dabei basieren die Interaktionen zwischen Fledermäusen und Insekten in einem evolutionären Wettrüsten als Räuber und Beute ausschließlich auf akustischer Information. Mit Mikrofonsystemen beobachten wir im Labor und Freiland, welche Informationen und sensorische Strategien Fledermäuse nutzen, um Insekten zu jagen. Manche Fledermausarten sind als Antwort auf die Verteidigungsstrategien ihrer Beute mit einer Art akustischen Tarnkappe ausgestattet, andere wiederum horchen nach den Geräuschen ihrer Beute oder hören die Jagdlaute anderer Fledermäuse ab.

  • Designerproteine für die Hirnforschung

    2018 Griesbeck, Oliver

    Mittels sogenannter "gerichteter Evolution" lassen sich in vitro maßgeschneiderte Proteine für die neurobiologische Grundlagenforschung erstellen. Um solche Proteine effizienter erzeugen und validieren zu können, entwickelten wir eine Screening-Station, die es uns erlaubt, in Bakterien schnell und effizient besonders geeignete Protein-Varianten auszuwählen. Mit Hilfe dieser Station optimierten wir ein fluoreszierendes Protein, das sich besonders für das Markieren tief im Gehirn gelegener Strukturen eignet.

  • Genuss-Neurone der Amygdala fördern die Nahrungsaufnahme

    2018 Klein, Rüdiger

    Die Amygdala ist Teil mehrerer neuronaler Netzwerke, die Energiehaushalt, Gefühlslage und Belohnung koordinieren. Verschiedene Nervenzelltypen der Amygdala übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Kürzlich beschriebene „Genuss-Neurone“ der Amygdala verbinden die Nahrungsaufnahme mit positiven Empfindungen. Eine künstliche Aktivierung dieser Nervenzellen fördert bei Mäusen die Nahrungsaufnahme, auch wenn die Tiere nicht hungrig sind. Fehlfunktionen dieses Amygdala-Netzwerks könnten Essstörungen auslösen.

  • Akustische Tarnkappen und gespitzte Ohren

    2018 Goerlitz, Holger R.

    Sinnessysteme sind unser Zugang zur Welt. Dabei basieren die Interaktionen zwischen Fledermäusen und Insekten in einem evolutionären Wettrüsten als Räuber und Beute ausschließlich auf akustischer Information. Mit Mikrofonsystemen beobachten wir im Labor und Freiland, welche Informationen und sensorische Strategien Fledermäuse nutzen, um Insekten zu jagen. Manche Fledermausarten sind als Antwort auf die Verteidigungsstrategien ihrer Beute mit einer Art akustischen Tarnkappe ausgestattet, andere wiederum horchen nach den Geräuschen ihrer Beute oder hören die Jagdlaute anderer Fledermäuse ab.

  • Genuss-Neurone der Amygdala fördern die Nahrungsaufnahme

    2018 Klein, Rüdiger

    Die Amygdala ist Teil mehrerer neuronaler Netzwerke, die Energiehaushalt, Gefühlslage und Belohnung koordinieren. Verschiedene Nervenzelltypen der Amygdala übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Kürzlich beschriebene „Genuss-Neurone“ der Amygdala verbinden die Nahrungsaufnahme mit positiven Empfindungen. Eine künstliche Aktivierung dieser Nervenzellen fördert bei Mäusen die Nahrungsaufnahme, auch wenn die Tiere nicht hungrig sind. Fehlfunktionen dieses Amygdala-Netzwerks könnten Essstörungen auslösen.

  • Designerproteine für die Hirnforschung

    2018 Griesbeck, Oliver

    Mittels sogenannter "gerichteter Evolution" lassen sich in vitro maßgeschneiderte Proteine für die neurobiologische Grundlagenforschung erstellen. Um solche Proteine effizienter erzeugen und validieren zu können, entwickelten wir eine Screening-Station, die es uns erlaubt, in Bakterien schnell und effizient besonders geeignete Protein-Varianten auszuwählen. Mit Hilfe dieser Station optimierten wir ein fluoreszierendes Protein, das sich besonders für das Markieren tief im Gehirn gelegener Strukturen eignet.

2017

  • Schlaf zwischen Himmel und Erde

    2017 Rattenborg, Niels C.

    Die Frage, ob Vögel auf langen Nonstop-Flügen schlafen, beschäftigt die Menschheit bereits seit Jahrhunderten. Dennoch fehlte bis vor kurzem ein eindeutiger Beweis. Den Max-Planck-Forschern ist es erstmals gelungen, die Gehirnaktivität von Fregattvögeln in freier Wildbahn zu messen. So haben sie herausgefunden, dass diese während des Fluges tatsächlich schlafen, entweder jeweils nur mit einer oder mit beiden Gehirnhälften gleichzeitig. Insgesamt schliefen die Vögel jedoch weniger als eine Stunde pro Tag, ein Bruchteil der Zeit, die sie an Land schlafend verbringen.

  • Die Entschlüsselung der Hirnfaltung

    2017 Klein, Rüdiger
    Die Großhirnrinde (Kortex) des menschlichen Gehirns weist ein charakteristisches Muster von Rillen und Furchen auf. Diese erlauben dem Kortex eine maximale Oberfläche bei minimalem Raumbedarf im Schädel. Nicht alle Säugetiere haben jedoch ein gefaltetes Großhirn. Mit Hilfe eines genetischen Eingriffs konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie die natürlicherweise glatten Gehirne von Mäusen künstlich zur Faltung bringen. Die Ergebnisse geben Einblick in die Mechanismen, die der Hirnfaltung zugrunde liegen.
  • Wie das Gehirn gesehene Bewegungen erfasst

    2017 Kubo, Fumi
    Wie das Gehirn eingehende sensorische Informationen verarbeitet und daraus passende Verhaltensantworten generiert, zählt zu den großen Fragen der Neurowissenschaften. Zebrafischlarven (Danio rerio) bieten mit ihrem durchsichtigen Gehirn und vielfältig modifizierbaren Genen eine einzigartige Möglichkeit, diese Frage auf der Ebene einzelner Nervenzellen und neuronaler Schaltkreise zu untersuchen. So konnten die Wissenschaftler einen fundamentalen neuronalen Mechanismus entschlüsseln, der zwischen verschiedenen Bewegungsmuster unterscheiden kann und entsprechende Verhaltensantworten anstößt.
  • Das B10K Genom-Projekt – eine weltweite Initiative zur Sequenzierung von Vogelgenomen

    2017 Kraus, Robert H. S.

    Vögel gehören zu den wichtigsten Tiergruppen in der biologischen, aber auch medizinischen und pharmazeutischen Forschung. Neue Verfahren machten die Genomsequenzierung in den letzten Jahren einer breiten Basis zugänglich. Das internationale Projekt B10K hat es zum Ziel, die Genome aller Vogelarten zu sequenzieren. Vergleichende Arbeiten zur Merkmalsevolution auf genomischer Ebene werden zu besserem Verständnis der Biodiversität und einer Verknüpfung mit translationaler Forschung führen. Die Max-Planck-Forscher in Radolfzell arbeiten dazu an der vergleichenden Immunsystemevolution von Vögeln.

  • Schlaf zwischen Himmel und Erde

    2017 Rattenborg, Niels C.

    Die Frage, ob Vögel auf langen Nonstop-Flügen schlafen, beschäftigt die Menschheit bereits seit Jahrhunderten. Dennoch fehlte bis vor kurzem ein eindeutiger Beweis. Den Max-Planck-Forschern ist es erstmals gelungen, die Gehirnaktivität von Fregattvögeln in freier Wildbahn zu messen. So haben sie herausgefunden, dass diese während des Fluges tatsächlich schlafen, entweder jeweils nur mit einer oder mit beiden Gehirnhälften gleichzeitig. Insgesamt schliefen die Vögel jedoch weniger als eine Stunde pro Tag, ein Bruchteil der Zeit, die sie an Land schlafend verbringen.

  • Die Entschlüsselung der Hirnfaltung

    2017 Klein, Rüdiger
    Die Großhirnrinde (Kortex) des menschlichen Gehirns weist ein charakteristisches Muster von Rillen und Furchen auf. Diese erlauben dem Kortex eine maximale Oberfläche bei minimalem Raumbedarf im Schädel. Nicht alle Säugetiere haben jedoch ein gefaltetes Großhirn. Mit Hilfe eines genetischen Eingriffs konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie die natürlicherweise glatten Gehirne von Mäusen künstlich zur Faltung bringen. Die Ergebnisse geben Einblick in die Mechanismen, die der Hirnfaltung zugrunde liegen.
  • Wie das Gehirn gesehene Bewegungen erfasst

    2017 Kubo, Fumi
    Wie das Gehirn eingehende sensorische Informationen verarbeitet und daraus passende Verhaltensantworten generiert, zählt zu den großen Fragen der Neurowissenschaften. Zebrafischlarven (Danio rerio) bieten mit ihrem durchsichtigen Gehirn und vielfältig modifizierbaren Genen eine einzigartige Möglichkeit, diese Frage auf der Ebene einzelner Nervenzellen und neuronaler Schaltkreise zu untersuchen. So konnten die Wissenschaftler einen fundamentalen neuronalen Mechanismus entschlüsseln, der zwischen verschiedenen Bewegungsmuster unterscheiden kann und entsprechende Verhaltensantworten anstößt.

2016

  • Individuelles Schrumpfen und erneutes Wachsen als Winteranpassung bei hochmetabolischen Tieren

    2016 Dechmann, D.K.M.; Hertel, M.; Wikelski, M.

    Schädel- und Hirngröße ändern sich im ausgewachsenen Tier meist nicht mehr. Eine Ausnahme bilden Spitzmäuse (Sorex spp.): Sie schrumpfen in Erwartung des Winters und wachsen im Frühjahr wieder. Dieser Prozess hat Auswirkungen auf das Gehirn, andere wichtige Organe, die Knochen und auch kognitive Fähigkeiten. Außerdem wurde das Phänomen erstmals auch in Wieseln gefunden, welche den Spitzmäusen in vieler Hinsicht ähneln, insbesondere in ihrer hohen Stoffwechselrate. Diese Resultate sind wichtig für das Verständnis der Evolution und eröffnen Möglichkeiten für die angewandte Forschung.

  • Stabilität, Plastizität und Spezifität im erwachsenen Gehirn

    2016 Bonhoeffer, Tobias

    Das Gehirn berechnet aus den Sinnesinformationen ein Bild der Umwelt. Verändern sich die Eingangssignale, zum Beispiel durch eine Verletzung, kann sich das Gehirn anpassen. Im Idealfall kehrt es zu seinem ursprünglichen Aktivitätsmuster zurück, wenn die Störung behoben ist. Neue Ergebnisse  zeigen nun, dass Nervenzellen dabei wieder zu ihrem Ausgangszustand zurückfinden und dass diese Plastizität in verschiedenen Gehirnbereichen stattfinden kann. Zudem konnte erstmals gezeigt werden, dass neue Nervenzellen auch im erwachsenen Gehirn funktionell integriert werden.

  • Wie körperliche Bedürfnisse und physiologische Zustände die sensorische Wahrnehmung verändern

    2016 Grunwald Kadow, Ilona
    Körperliche Verfassung und Lebensumstände können sowohl die Wahrnehmung als auch die Reaktion auf den Geruch oder Geschmack bestimmter Nahrung verändern. Was diese Veränderung jedoch auslöst, ist noch unklar. Nun konnte gezeigt werden, dass befruchtete Weibchen der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) nach der Befruchtung polyaminreiche Nahrung bevorzugen und mittels bestimmter Geruchs- und Geschmacksrezeptoren identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, wie körperliche Bedürfnisse die Sinne und letztlich das Verhalten beeinflussen können.
  • Individuelles Schrumpfen und erneutes Wachsen als Winteranpassung bei hochmetabolischen Tieren

    2016 Dechmann, D.K.M.; Hertel, M.; Wikelski, M.

    Schädel- und Hirngröße ändern sich im ausgewachsenen Tier meist nicht mehr. Eine Ausnahme bilden Spitzmäuse (Sorex spp.): Sie schrumpfen in Erwartung des Winters und wachsen im Frühjahr wieder. Dieser Prozess hat Auswirkungen auf das Gehirn, andere wichtige Organe, die Knochen und auch kognitive Fähigkeiten. Außerdem wurde das Phänomen erstmals auch in Wieseln gefunden, welche den Spitzmäusen in vieler Hinsicht ähneln, insbesondere in ihrer hohen Stoffwechselrate. Diese Resultate sind wichtig für das Verständnis der Evolution und eröffnen Möglichkeiten für die angewandte Forschung.

  • Stabilität, Plastizität und Spezifität im erwachsenen Gehirn

    2016 Bonhoeffer, Tobias

    Das Gehirn berechnet aus den Sinnesinformationen ein Bild der Umwelt. Verändern sich die Eingangssignale, zum Beispiel durch eine Verletzung, kann sich das Gehirn anpassen. Im Idealfall kehrt es zu seinem ursprünglichen Aktivitätsmuster zurück, wenn die Störung behoben ist. Neue Ergebnisse  zeigen nun, dass Nervenzellen dabei wieder zu ihrem Ausgangszustand zurückfinden und dass diese Plastizität in verschiedenen Gehirnbereichen stattfinden kann. Zudem konnte erstmals gezeigt werden, dass neue Nervenzellen auch im erwachsenen Gehirn funktionell integriert werden.

  • Wie körperliche Bedürfnisse und physiologische Zustände die sensorische Wahrnehmung verändern

    2016 Grunwald Kadow, Ilona
    Körperliche Verfassung und Lebensumstände können sowohl die Wahrnehmung als auch die Reaktion auf den Geruch oder Geschmack bestimmter Nahrung verändern. Was diese Veränderung jedoch auslöst, ist noch unklar. Nun konnte gezeigt werden, dass befruchtete Weibchen der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) nach der Befruchtung polyaminreiche Nahrung bevorzugen und mittels bestimmter Geruchs- und Geschmacksrezeptoren identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, wie körperliche Bedürfnisse die Sinne und letztlich das Verhalten beeinflussen können.

2015

  • Wie Geschlechtshormone den Vogelgesang regulieren

    2015 Dittrich, Falk; Frankl-Vilches, Carolina; Ko, Meng-Ching; Diales da Rocha, Mariana; Leitner, Stefan; Gahr, Manfred

    Artspezifische saisonale Gesangsveränderungen, die durch Geschlechtshormone verursacht werden, können auf Unterschieden in den Genexpressionsmustern beruhen, die im Gesangskontrollsystem induziert werden. Dabei basieren die Unterschiede der Geschlechtshormonwirkung zwischen Singvogelarten auf artspezifischen genomischen Regulationsmechanismen. Trotzdem modifizieren Geschlechtshormone die neuronalen Verschaltungen im Gehirn bei Singvögeln wie bei Säugetieren zum Teil durch ähnliche zelluläre Prozesse.

  • Der Schaltplan des Gehirns

    2015 Denk, Winfried

    Der Schaltplan des Gehirns kartiert die Informationswege und enthält die Gehirn-Software. Der erste Schaltplan eines ganzen Gehirns war der des Fadenwurms mit einigen hundert Nervenzellen (veröffentlicht 1986). Andere Gehirne sind deutlich komplexer: fast 100 Millionen Nervenzellen in der Maus oder zirka 100 Milliarden Zellen beim Menschen. Trotzdem ist es heute denkbar, dem Mäusehirn seinen Schaltplan zu entlocken. Der erste Schritt dahin ist gelungen: die Entwicklung eines detailgetreuen und kontrastreichen Gehirnpräparats. An Schneide-, Abbildungs- und Analyseverfahren wird gearbeitet.

     

  • Neuronale Netze mithilfe der Zebrafischlarve erforschen

    2015 Portugues, Ruben

    Eine Hauptfunktion unseres Gehirns ist es, Sinneseindrücke zu verarbeiten, um  das optimale Verhalten zu wählen. Die Berechnungen, mit denen das Gehirn Sinneseindrücke und Verhalten verbindet, sind kaum verstanden. Um diese komplexen Vorgänge zu verstehen, untersuchen Wissenschaftler einfachere Modellorganismen. Die transparente Larve des Zebrafisches erlaubt es den Forschern, mit neuesten optischen Methoden dem gesamten Gehirn und selbst einzelnen Nervenzellen bei der Arbeit zuzuschauen. Dies hilft zu verstehen, wie neuronale Netzwerke Sinneseindrücke in Verhalten übersetzen.

  • Wie Geschlechtshormone den Vogelgesang regulieren

    2015 Dittrich, Falk; Frankl-Vilches, Carolina; Ko, Meng-Ching; Diales da Rocha, Mariana; Leitner, Stefan; Gahr, Manfred

    Artspezifische saisonale Gesangsveränderungen, die durch Geschlechtshormone verursacht werden, können auf Unterschieden in den Genexpressionsmustern beruhen, die im Gesangskontrollsystem induziert werden. Dabei basieren die Unterschiede der Geschlechtshormonwirkung zwischen Singvogelarten auf artspezifischen genomischen Regulationsmechanismen. Trotzdem modifizieren Geschlechtshormone die neuronalen Verschaltungen im Gehirn bei Singvögeln wie bei Säugetieren zum Teil durch ähnliche zelluläre Prozesse.

  • Neuronale Netze mithilfe der Zebrafischlarve erforschen

    2015 Portugues, Ruben

    Eine Hauptfunktion unseres Gehirns ist es, Sinneseindrücke zu verarbeiten, um  das optimale Verhalten zu wählen. Die Berechnungen, mit denen das Gehirn Sinneseindrücke und Verhalten verbindet, sind kaum verstanden. Um diese komplexen Vorgänge zu verstehen, untersuchen Wissenschaftler einfachere Modellorganismen. Die transparente Larve des Zebrafisches erlaubt es den Forschern, mit neuesten optischen Methoden dem gesamten Gehirn und selbst einzelnen Nervenzellen bei der Arbeit zuzuschauen. Dies hilft zu verstehen, wie neuronale Netzwerke Sinneseindrücke in Verhalten übersetzen.

  • Der Schaltplan des Gehirns

    2015 Denk, Winfried

    Der Schaltplan des Gehirns kartiert die Informationswege und enthält die Gehirn-Software. Der erste Schaltplan eines ganzen Gehirns war der des Fadenwurms mit einigen hundert Nervenzellen (veröffentlicht 1986). Andere Gehirne sind deutlich komplexer: fast 100 Millionen Nervenzellen in der Maus oder zirka 100 Milliarden Zellen beim Menschen. Trotzdem ist es heute denkbar, dem Mäusehirn seinen Schaltplan zu entlocken. Der erste Schritt dahin ist gelungen: die Entwicklung eines detailgetreuen und kontrastreichen Gehirnpräparats. An Schneide-, Abbildungs- und Analyseverfahren wird gearbeitet.

     

2014

  • Warum Weibchen mit alten Männchen fremdgehen

    2014 Schroeder, Julia
    Weibchen sind bei der Partnerwahl wählerischer als die Männchen, da sie in ihrem Leben weniger Nachkommen zeugen können. Wenn jedoch verpaarte Weibchen fremdgehen, suchen sie sich oft ältere Männchen aus, mit denen sie Nachkommen mit geringerer Fitness bekommen. Dies hat ein Forscherteam des MPI für Ornithologie an Haussperlingen herausgefunden. Ebenso haben Nachkommen älterer Weibchen eine geringere Fitness. Diese Erkenntnisse sind wichtig, da sie, begrenzt, auf den Menschen übertragbar sein könnten. Zunehmend würden ältere Eltern die Kosten an die nächste Generation weitergeben.
  • Bei autistischen Mäusen ist die Inselrinde im Gehirn verändert

    2014 Gogolla, Nadine

    In der Inselrinde des Gehirns werden Emotionen, Sinneseindrücke und kognitive Informationen miteinander verflochten. Veränderungen in dieser Struktur werden mit neurologischen Störungen wie Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht. Neue Studien zeigen, dass die Sinnesverarbeitung in der Inselrinde von autistischen Mäusen gestört ist. Dieser Störung liegt ein Ungleichgewicht zwischen aktivierenden und hemmenden Synapsen zugrunde, das durch Medikamente korrigiert werden kann. Die Ergebnisse könnten auch für verbesserte Diagnose- und Therapieansätze beim Menschen hilfreich sein.

  • Bildverarbeitung im Fliegenhirn

    2014 Borst, Alexander
    Fliegen vollführen in Sekundenbruchteilen die unglaublichsten Flugmanöver – und verlassen sich dabei zum Großteil auf ihre Augen. Im Fliegenkopf sind mehr als die Hälfte der Nervenzellen mit dem Auswerten und Verarbeiten der gesehenen Bilder beschäftigt. Mithilfe moderner genetischer Methoden gelang es in den letzten Jahren, die entsprechenden Schaltkreise bei der Fruchtfliege Drosophila in wichtigen Teilen aufzuklären. Dabei ergaben sich erstaunliche Parallelen zu den neuronalen Verschaltungen, wie man sie in der Netzhaut von Wirbeltieren findet.
  • Warum Weibchen mit alten Männchen fremdgehen

    2014 Schroeder, Julia
    Weibchen sind bei der Partnerwahl wählerischer als die Männchen, da sie in ihrem Leben weniger Nachkommen zeugen können. Wenn jedoch verpaarte Weibchen fremdgehen, suchen sie sich oft ältere Männchen aus, mit denen sie Nachkommen mit geringerer Fitness bekommen. Dies hat ein Forscherteam des MPI für Ornithologie an Haussperlingen herausgefunden. Ebenso haben Nachkommen älterer Weibchen eine geringere Fitness. Diese Erkenntnisse sind wichtig, da sie, begrenzt, auf den Menschen übertragbar sein könnten. Zunehmend würden ältere Eltern die Kosten an die nächste Generation weitergeben.
  • Bildverarbeitung im Fliegenhirn

    2014 Borst, Alexander
    Fliegen vollführen in Sekundenbruchteilen die unglaublichsten Flugmanöver – und verlassen sich dabei zum Großteil auf ihre Augen. Im Fliegenkopf sind mehr als die Hälfte der Nervenzellen mit dem Auswerten und Verarbeiten der gesehenen Bilder beschäftigt. Mithilfe moderner genetischer Methoden gelang es in den letzten Jahren, die entsprechenden Schaltkreise bei der Fruchtfliege Drosophila in wichtigen Teilen aufzuklären. Dabei ergaben sich erstaunliche Parallelen zu den neuronalen Verschaltungen, wie man sie in der Netzhaut von Wirbeltieren findet.
  • Bei autistischen Mäusen ist die Inselrinde im Gehirn verändert

    2014 Gogolla, Nadine

    In der Inselrinde des Gehirns werden Emotionen, Sinneseindrücke und kognitive Informationen miteinander verflochten. Veränderungen in dieser Struktur werden mit neurologischen Störungen wie Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht. Neue Studien zeigen, dass die Sinnesverarbeitung in der Inselrinde von autistischen Mäusen gestört ist. Dieser Störung liegt ein Ungleichgewicht zwischen aktivierenden und hemmenden Synapsen zugrunde, das durch Medikamente korrigiert werden kann. Die Ergebnisse könnten auch für verbesserte Diagnose- und Therapieansätze beim Menschen hilfreich sein.

2013

  • Gene und Umwelt: Wie beeinflussen sie Verhalten und Physiologie bei Singvögeln?

    2013 Leitner, Stefan

    Umweltfaktoren können Verhalten und Physiologie stark beeinflussen. So brüten Kanarengirlitze vorzeitig, wenn ihnen trotz kurzer Tageslänge Grünpflanzen angeboten werden. Beim Zebrafink zeigen der Gesang und die ihm zugrundeliegenden Gehirnstrukturen eine geringe Erblichkeit und reagieren stark auf sich ändernde Umweltbedingungen, während die Gehirngröße von der Wechselwirkung zwischen Genen und Umwelt abhängt. So kann eine hohe genetische Variabilität aufrechterhalten werden. Diese Ergebnisse zeigen die große Bedeutung der Umweltfaktoren für Verhalten und neuronale Entwicklung beim Singvogel.

  • Können sich Hormone schnell genug an rasche Veränderungen der Umwelt anpassen?

    2013 Hau, Michaela
    Hormone steuern durch komplexe Regelkreise die Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt. Verändern sich diese hormonellen Regelkreise schnell genug, um mit den weltweit immer schneller werdenden Umweltveränderungen mitzuhalten? Am Hormon Kortikosteron wird bei Vögeln gezeigt, dass verschiedene Arten unterschiedliche Konzentrationen aufweisen können – je nach ihrem Fortpflanzungsaufwand. Auch innerhalb einer Art passen Kortikosteronwerte zum Fortpflanzungserfolg eines Individuums. Weitere Studien werden Selektionsdrücke, Erblichkeit und evolutionäre Veränderungen in Hormonen bestimmen.
  • Arbeitsteilung im Fischgehirn – Wie eine Gruppe von Nervenzellen die Schwimmrichtung steuert

    2013 Helmbrecht, Thomas; Thiele, Tod; Baier, Herwig
    Wie steuert ein Fisch, wohin er schwimmt? Neu entwickelte Techniken, insbesondere Optogenetik und Imaging, erlauben es heute, diese Frage zu beantworten. Forscher konnten zeigen, dass ein Teil der sogenannten Retikulärformation im Hirnstamm als „Cockpit" zur Steuerung des Fischschwanzes eingesetzt wird. Dabei vermag eine kleine Gruppe von nur 15 Zellen in dieser Steuerzentrale die Schwanzflosse zu lenken. Auch das menschliche Gehirn kontrolliert Körperbewegungen durch die Nervenbahnen der Retikulärformation und nutzt dabei vermutlich ähnliche Verarbeitungsmechanismen wie der Fisch.
  • Connectomics: Neue Methoden zur dichten Rekonstruktion neuronaler Schaltkreise

    2013 Helmstaedter, Moritz

    Das Nervensystem zeichnet sich durch eine besonders komplexe Zell-zu-Zell-Interaktion aus. Die Struktur dieses neuronalen Netzwerks zu kartieren ist eine wesentliche Herausforderung der Neurowissenschaften. Das in den letzten Jahren formierte Feld der Connectomics hat sich die Aufgabe gestellt, die dichte Rekonstruktion immer größerer Nervenzellnetzwerke zu ermöglichen. Hierzu dienen automatisierte Volumenelektronenmikroskopie-Techniken. Die größte Hürde ist jedoch die Datenrekonstruktion, für die inzwischen ungewöhnliche Wege über Schwarmintelligenz und Online-Computerspiele verfolgt werden.

  • Gene und Umwelt: Wie beeinflussen sie Verhalten und Physiologie bei Singvögeln?

    2013 Leitner, Stefan

    Umweltfaktoren können Verhalten und Physiologie stark beeinflussen. So brüten Kanarengirlitze vorzeitig, wenn ihnen trotz kurzer Tageslänge Grünpflanzen angeboten werden. Beim Zebrafink zeigen der Gesang und die ihm zugrundeliegenden Gehirnstrukturen eine geringe Erblichkeit und reagieren stark auf sich ändernde Umweltbedingungen, während die Gehirngröße von der Wechselwirkung zwischen Genen und Umwelt abhängt. So kann eine hohe genetische Variabilität aufrechterhalten werden. Diese Ergebnisse zeigen die große Bedeutung der Umweltfaktoren für Verhalten und neuronale Entwicklung beim Singvogel.

  • Können sich Hormone schnell genug an rasche Veränderungen der Umwelt anpassen?

    2013 Hau, Michaela
    Hormone steuern durch komplexe Regelkreise die Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt. Verändern sich diese hormonellen Regelkreise schnell genug, um mit den weltweit immer schneller werdenden Umweltveränderungen mitzuhalten? Am Hormon Kortikosteron wird bei Vögeln gezeigt, dass verschiedene Arten unterschiedliche Konzentrationen aufweisen können – je nach ihrem Fortpflanzungsaufwand. Auch innerhalb einer Art passen Kortikosteronwerte zum Fortpflanzungserfolg eines Individuums. Weitere Studien werden Selektionsdrücke, Erblichkeit und evolutionäre Veränderungen in Hormonen bestimmen.
  • Connectomics: Neue Methoden zur dichten Rekonstruktion neuronaler Schaltkreise

    2013 Helmstaedter, Moritz

    Das Nervensystem zeichnet sich durch eine besonders komplexe Zell-zu-Zell-Interaktion aus. Die Struktur dieses neuronalen Netzwerks zu kartieren ist eine wesentliche Herausforderung der Neurowissenschaften. Das in den letzten Jahren formierte Feld der Connectomics hat sich die Aufgabe gestellt, die dichte Rekonstruktion immer größerer Nervenzellnetzwerke zu ermöglichen. Hierzu dienen automatisierte Volumenelektronenmikroskopie-Techniken. Die größte Hürde ist jedoch die Datenrekonstruktion, für die inzwischen ungewöhnliche Wege über Schwarmintelligenz und Online-Computerspiele verfolgt werden.

  • Arbeitsteilung im Fischgehirn – Wie eine Gruppe von Nervenzellen die Schwimmrichtung steuert

    2013 Helmbrecht, Thomas; Thiele, Tod; Baier, Herwig
    Wie steuert ein Fisch, wohin er schwimmt? Neu entwickelte Techniken, insbesondere Optogenetik und Imaging, erlauben es heute, diese Frage zu beantworten. Forscher konnten zeigen, dass ein Teil der sogenannten Retikulärformation im Hirnstamm als „Cockpit" zur Steuerung des Fischschwanzes eingesetzt wird. Dabei vermag eine kleine Gruppe von nur 15 Zellen in dieser Steuerzentrale die Schwanzflosse zu lenken. Auch das menschliche Gehirn kontrolliert Körperbewegungen durch die Nervenbahnen der Retikulärformation und nutzt dabei vermutlich ähnliche Verarbeitungsmechanismen wie der Fisch.

2012

  • Die zellulären Grundlagen des Lernens

    2012 Bonhoeffer, Tobias
    In den letzten Jahren gab es große Fortschritte im Verständnis der zellulären und mechanistischen Grundlagen des Lernens. Inzwischen ist mehr oder weniger sicher, dass dabei Veränderungen an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, den Synapsen, eine große Rolle spielen. Seit kurzem ermöglichen neue Techniken die Beobachtung solcher Veränderungen im lebenden Gehirn. Dabei zeigen sich tatsächlich funktionelle und strukturelle Änderungen. Eine der verbleibenden Herausforderungen ist es nun, diese Veränderungen auch in sich natürlich verhaltenden und lernenden Tieren sichtbar zu machen.
  • Leuchtproteine als Kundschafter in der Zelle

    2012 Griesbeck, Oliver
    Wie funktionieren komplexe Vorgänge wie Sinneswahrnehmung, Regeneration von Nervengewebe oder die Aktivierung des Immunsystems bei Autoimmunkrankheiten? Obwohl diese Themen sehr unterschiedlich sind, bieten Leuchtproteine einen maßgeschneiderten Untersuchungsansatz für all diese Forschungsgebiete. Forscher lernen zunehmend, solche Indikatorproteine herzustellen und einzusetzen – bei Bakterien wie bei Nervenzellen in Mäusen. Dabei verändern sie die Eigenschaften der Proteine so, dass diese z. B. die Aktivierung biochemischer Prozesse oder auftretende Aktionspotenziale zuverlässig anzeigen.
  • Evolution vor unserer Haustür

    2012 Partecke, Jesko
    Dass Städte als neuer Lebensraum von vielen Tieren erfolgreich besiedelt wurden, ist bekannt. Weniger wissen wir aber, welche ökologischen und evolutionären Folgen die Verstädterung von Tieren mit sich bringt. Studien am MPIO Radolfzell zeigen, dass das Stadtleben Verhalten und Physiologie der Tiere grundlegend beeinflusst und dass mikroevolutionäre Veränderungen eine Rolle spielen können. Aktuelle Studien, in denen neueste Radiotelemetrie- und Mikrologger-Technik verwendet wird, sollen den Einfluss künstlichen Stadtlichts auf die tages- und jahreszeitliche Organisation der Tiere aufdecken.
  • Leuchtproteine als Kundschafter in der Zelle

    2012 Griesbeck, Oliver
    Wie funktionieren komplexe Vorgänge wie Sinneswahrnehmung, Regeneration von Nervengewebe oder die Aktivierung des Immunsystems bei Autoimmunkrankheiten? Obwohl diese Themen sehr unterschiedlich sind, bieten Leuchtproteine einen maßgeschneiderten Untersuchungsansatz für all diese Forschungsgebiete. Forscher lernen zunehmend, solche Indikatorproteine herzustellen und einzusetzen – bei Bakterien wie bei Nervenzellen in Mäusen. Dabei verändern sie die Eigenschaften der Proteine so, dass diese z. B. die Aktivierung biochemischer Prozesse oder auftretende Aktionspotenziale zuverlässig anzeigen.
  • Die zellulären Grundlagen des Lernens

    2012 Bonhoeffer, Tobias
    In den letzten Jahren gab es große Fortschritte im Verständnis der zellulären und mechanistischen Grundlagen des Lernens. Inzwischen ist mehr oder weniger sicher, dass dabei Veränderungen an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, den Synapsen, eine große Rolle spielen. Seit kurzem ermöglichen neue Techniken die Beobachtung solcher Veränderungen im lebenden Gehirn. Dabei zeigen sich tatsächlich funktionelle und strukturelle Änderungen. Eine der verbleibenden Herausforderungen ist es nun, diese Veränderungen auch in sich natürlich verhaltenden und lernenden Tieren sichtbar zu machen.

2011

  • Evolutionäre Erklärungen sexueller Untreue

    2011 Forstmeier, Wolfgang
    Eine Langzeitstudie zur genetischen Vererbung des Sexualverhaltens von Zebrafinken am MPIO wirft ein völlig neues Licht auf die Ursachen sexueller Untreue. Bislang ging man davon aus, dass weibliche Untreue nur dann entstehen kann, wenn sich dieses Verhalten für die Weibchen auch lohnt. Die gegenwärtige Studie hingegen zeigt, dass dies keine notwendige Bedingung ist. Da männliche und weibliche Untreue weitestgehend von denselben Genvarianten beeinflusst werden, kann weibliche Untreue bereits dadurch erklärt werden, dass die verantwortlichen Genvarianten den männlichen Vorfahren nützlich waren.
  • Schau Dir das an: Raben verwenden hinweisende Gesten

    2011 Pika, Simone
    Um das Rätsel um die Entstehung menschlicher Sprache zu entschlüsseln, untersucht die Humboldt-Forschungsgruppe am MPI für Ornithologie die kognitive Komplexität von Gesten vergleichend in drei unterschiedlichen Modellgruppen: in menschlichen Kulturen, relativ nah verwandten Arten und Arten in vergleichbar komplexen Sozialsystemen. Eine erste Studie zeigte, dass Raben ihre Schnäbel ähnlich einsetzen wie Menschen ihre Hände, um Gegenstände hochzuhalten und einander zu zeigen. Diese hinweisenden Gesten scheinen verwendet zu werden, um das Interesse eines potenziellen Partners zu testen.
  • Die Evolution des Geruchssinns

    2011 Grunwald-Kadow, Ilona

    Insekten nutzen ihren Geruchssinn, um Futter, Feinde oder Paarungspartner zu finden. Dabei ist Kohlendioxid ein wichtiger Botenstoff. Interessanterweise lehnen Fliegen ihn ab und fliehen. Mücken hingegen nutzen ihn, um Menschen bzw. Tiere zum Stechen und Blutsaugen aufzuspüren. CO2 und seine Detektion in Insekten wird intensiv untersucht, da man hofft, zur Ausrottung von Krankheiten wie Malaria beitragen zu können. Bestimmte Gene könnten in der Evolution eine wichtige Rolle dabei gespielt haben, dass Mücken und Fliegen CO2 so gegensätzlich wahrnehmen können.

  • Wegweiser für wachsende Nerven

    2011 Dudanova, Irina; Klein, Rüdiger

    Unsere Bewegungen werden von Nervenzellen gesteuert, die sich im Rückenmark befinden. Vor der Geburt werden diese Zellen mit Muskeln verknüpft, die zum Teil weit vom Rückenmark entfernt liegen, wie zum Beispiel die Unterschenkelmuskeln. Dafür müssen die Ausläufer der Nervenzellen durch unterschiedliche Gewebearten zu ihrem Ziel wachsen. Wie finden sie den richtigen Weg in dieser komplexen Umgebung? Forscher des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie untersuchen mithilfe von genetischen und zellbiologischen Methoden die molekularen Signale, die den wachsenden Nerven die Navigation erleichtern.

  • Schau Dir das an: Raben verwenden hinweisende Gesten

    2011 Pika, Simone
    Um das Rätsel um die Entstehung menschlicher Sprache zu entschlüsseln, untersucht die Humboldt-Forschungsgruppe am MPI für Ornithologie die kognitive Komplexität von Gesten vergleichend in drei unterschiedlichen Modellgruppen: in menschlichen Kulturen, relativ nah verwandten Arten und Arten in vergleichbar komplexen Sozialsystemen. Eine erste Studie zeigte, dass Raben ihre Schnäbel ähnlich einsetzen wie Menschen ihre Hände, um Gegenstände hochzuhalten und einander zu zeigen. Diese hinweisenden Gesten scheinen verwendet zu werden, um das Interesse eines potenziellen Partners zu testen.
  • Evolutionäre Erklärungen sexueller Untreue

    2011 Forstmeier, Wolfgang
    Eine Langzeitstudie zur genetischen Vererbung des Sexualverhaltens von Zebrafinken am MPIO wirft ein völlig neues Licht auf die Ursachen sexueller Untreue. Bislang ging man davon aus, dass weibliche Untreue nur dann entstehen kann, wenn sich dieses Verhalten für die Weibchen auch lohnt. Die gegenwärtige Studie hingegen zeigt, dass dies keine notwendige Bedingung ist. Da männliche und weibliche Untreue weitestgehend von denselben Genvarianten beeinflusst werden, kann weibliche Untreue bereits dadurch erklärt werden, dass die verantwortlichen Genvarianten den männlichen Vorfahren nützlich waren.
  • Die Evolution des Geruchssinns

    2011 Grunwald-Kadow, Ilona

    Insekten nutzen ihren Geruchssinn, um Futter, Feinde oder Paarungspartner zu finden. Dabei ist Kohlendioxid ein wichtiger Botenstoff. Interessanterweise lehnen Fliegen ihn ab und fliehen. Mücken hingegen nutzen ihn, um Menschen bzw. Tiere zum Stechen und Blutsaugen aufzuspüren. CO2 und seine Detektion in Insekten wird intensiv untersucht, da man hofft, zur Ausrottung von Krankheiten wie Malaria beitragen zu können. Bestimmte Gene könnten in der Evolution eine wichtige Rolle dabei gespielt haben, dass Mücken und Fliegen CO2 so gegensätzlich wahrnehmen können.

  • Wegweiser für wachsende Nerven

    2011 Dudanova, Irina; Klein, Rüdiger

    Unsere Bewegungen werden von Nervenzellen gesteuert, die sich im Rückenmark befinden. Vor der Geburt werden diese Zellen mit Muskeln verknüpft, die zum Teil weit vom Rückenmark entfernt liegen, wie zum Beispiel die Unterschenkelmuskeln. Dafür müssen die Ausläufer der Nervenzellen durch unterschiedliche Gewebearten zu ihrem Ziel wachsen. Wie finden sie den richtigen Weg in dieser komplexen Umgebung? Forscher des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie untersuchen mithilfe von genetischen und zellbiologischen Methoden die molekularen Signale, die den wachsenden Nerven die Navigation erleichtern.

2010

  • Biologie des Vogelgesangs: Anpassungen und Plastizität von Verhalten

    2010 Brumm, Henrik
    Forscher am MPI für Ornithologie untersuchen Vogelgesang als Modell sexuell selektierter Signale. Sie entdeckten, dass Vogelweibchen lauten Gesang bevorzugen, weil der auf eine gute Kondition schließen lässt. Durch soziale Aggression rivalisierender Männchen wird gewährleistet, dass die Lautstärke ein verlässlicher Anzeiger ist. Gleichzeitig muss der Gesang an die Erfordernisse der Signalübertragung in den jeweiligen Habitaten angepasst werden. So entsteht ein komplexes Wechselspiel zwischen natürlicher und sexueller Selektion, das zu Plastizität und speziellen Anpassungen der Signale führt.
  • Die Evolution von Persönlichkeit bei Tieren

    2010 Dingemanse, Niels Jeroen
    Vögel und andere Tiere unterscheiden sich in ihrem Verhalten, so wie Menschen sich auch in ihrer Persönlichkeit unterscheiden. Bestimmte Individuen sind durchweg aggressiver, neugieriger und wagemutiger als andere Tiere der gleichen Population. Diese Unterschiede sind teilweise genetisch bedingt. Wissenschaftler der Abteilung Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik untersuchen individuelle Unterschiede im Verhalten wildlebender Kohlmeisenpopulationen um 1.) aufzudecken, warum sich Persönlichkeit bei Tieren entwickelt hat und 2.) zu lernen, wie diese Varianten erhalten bleiben.
  • Bewegungssehen im Fliegenhirn

    2010 Borst, Alexander
    Wie gelangt die Welt in den Kopf? Das ist keine triviale Frage, denn für viele Tierarten ist „Sehen“ einer der wichtigsten Sinne. Um solch komplexe Vorgänge wie das Wahrnehmen von Bewegungen zu verstehen, untersuchen Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie ein etwas einfacheres, aber äußerst effizientes System – das Gehirn von Fliegen. Für ihre Untersuchungen nutzen sie neueste Methoden und entschlüsseln so die Funktionen des Netzwerks auf der Ebene einzelner Nervenzellen.
  • Klebstoff für Synapsen

    2010 Stein, Valentin
    Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen. Der Begriff Synapse leitet sich aus den griechischen Wörtern syn (zusammen) und haptein (fassen, tasten) ab. Schon lange wurde vermutet, dass am Zusammenhalt und Aufbau von Synapsen spezielle Moleküle beteiligt sind. In den letzten Jahren wurden verschiedene Proteine, die auch Adhäsionsmoleküle genannt werden, beschrieben, die genau hier eine Rolle spielen. Genauere Untersuchungen haben jetzt gezeigt, dass eines dieser Proteine (SynCAM1) an wichtigen Schritten der Synapsenbildung beteiligt ist.
  • Biologie des Vogelgesangs: Anpassungen und Plastizität von Verhalten

    2010 Brumm, Henrik
    Forscher am MPI für Ornithologie untersuchen Vogelgesang als Modell sexuell selektierter Signale. Sie entdeckten, dass Vogelweibchen lauten Gesang bevorzugen, weil der auf eine gute Kondition schließen lässt. Durch soziale Aggression rivalisierender Männchen wird gewährleistet, dass die Lautstärke ein verlässlicher Anzeiger ist. Gleichzeitig muss der Gesang an die Erfordernisse der Signalübertragung in den jeweiligen Habitaten angepasst werden. So entsteht ein komplexes Wechselspiel zwischen natürlicher und sexueller Selektion, das zu Plastizität und speziellen Anpassungen der Signale führt.
  • Die Evolution von Persönlichkeit bei Tieren

    2010 Dingemanse, Niels Jeroen
    Vögel und andere Tiere unterscheiden sich in ihrem Verhalten, so wie Menschen sich auch in ihrer Persönlichkeit unterscheiden. Bestimmte Individuen sind durchweg aggressiver, neugieriger und wagemutiger als andere Tiere der gleichen Population. Diese Unterschiede sind teilweise genetisch bedingt. Wissenschaftler der Abteilung Verhaltensökologie und Evolutionäre Genetik untersuchen individuelle Unterschiede im Verhalten wildlebender Kohlmeisenpopulationen um 1.) aufzudecken, warum sich Persönlichkeit bei Tieren entwickelt hat und 2.) zu lernen, wie diese Varianten erhalten bleiben.
  • Bewegungssehen im Fliegenhirn

    2010 Borst, Alexander
    Wie gelangt die Welt in den Kopf? Das ist keine triviale Frage, denn für viele Tierarten ist „Sehen“ einer der wichtigsten Sinne. Um solch komplexe Vorgänge wie das Wahrnehmen von Bewegungen zu verstehen, untersuchen Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie ein etwas einfacheres, aber äußerst effizientes System – das Gehirn von Fliegen. Für ihre Untersuchungen nutzen sie neueste Methoden und entschlüsseln so die Funktionen des Netzwerks auf der Ebene einzelner Nervenzellen.
  • Klebstoff für Synapsen

    2010 Stein, Valentin
    Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen. Der Begriff Synapse leitet sich aus den griechischen Wörtern syn (zusammen) und haptein (fassen, tasten) ab. Schon lange wurde vermutet, dass am Zusammenhalt und Aufbau von Synapsen spezielle Moleküle beteiligt sind. In den letzten Jahren wurden verschiedene Proteine, die auch Adhäsionsmoleküle genannt werden, beschrieben, die genau hier eine Rolle spielen. Genauere Untersuchungen haben jetzt gezeigt, dass eines dieser Proteine (SynCAM1) an wichtigen Schritten der Synapsenbildung beteiligt ist.

2009

  • Evolution der Lebenslaufvielfalt von Vögeln

    2009 Dale, James
    Die Klasse der Vögel besteht aus circa 9.800 Arten, die unterschiedlichste Lebenslaufstrategien haben. Darunter versteht man alle Verhaltensweisen eines Individuums, die als Anpassung an seine ökologischen und sozialen Lebensumstände entstanden sind, um einen möglichst hohen Fortpflanzungserfolg zu erreichen. Eine Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen untersucht diese Vielfalt mit dem Ziel zu verstehen, welche Prinzipien die evolutionären und geographischen Muster von Lebenslaufmerkmalen – wie zum Beispiel Körpergrößenunterschiede oder Gelegegrößen – steuern.
  • Gedächtnisbildung im Fliegenhirn

    2009 Knapek, Stephan; Busch, Sebastian; Aso, Yoshinori; Friedrich, Anja; Siwanowicz, Igor; Yarali, Ayse; Galili, Dana; Tanimoto, Hiromu
    Fliegen können lernen, sich auf einen bestimmten Geruch hinzubewegen oder sich von ihm abzuwenden. Hiromu Tanimoto und die Mitarbeiter seiner Max-Planck-Forschungsgruppe am MPI für Neurobiologie in Martinsried wollen verstehen, wie die Verknüpfung von Gerüchen und Verhaltensweisen im Gehirn der Fliege entstehen und wie diese Erinnerungen das Verhalten auslösen. Um ihr Ziel zu erreichen, setzen die Wissenschaftler verschiedenste Methoden aus den Bereichen der Genetik, Verhaltensbiologie, Anatomie und Theorie ein.
  • Multiple Sklerose: eine vielschichtige Krankheit

    2009 Wekerle, Hartmut; Merker, Stefanie
    Die Multiple Sklerose (MS) ist eine sehr vielschichtige Krankheit, deren Ursachen und Mechanismen nach wie vor nicht eindeutig geklärt sind. Mit einer ganzen Reihe neuer Erkenntnisse tragen die Neuroimmunologen des MPI für Neurobiologie dazu bei, das Puzzle Stück für Stück weiter zusammenzusetzen. So entsteht ein immer detaillierteres Bild der Krankheit – Grundvoraussetzung für die spätere Entwicklung effizienter Therapien und Medikamente.
  • Dünnschnabel-Walvögel: „Mini-Albatrosse” messen Klimawandel im Südpolarmeer

    2009 Quillfeldt, Petra; Masello, Juan Francisco
    Das Südpolarmeer gehört zu den vom Klimawandel am stärksten beeinflussten Meeresökosystemen. Untersuchungen an Dünnschnabel-Walvögeln, die sich in diesen weiten Meeresgebieten von Zooplankton ernähren, sollen unser Verständnis von den Veränderungen im Ökosystem fördern. Weiterhin werden Anpassungen untersucht, die es den Vögeln ermöglichen, mit den veränderten Bedingungen umzugehen, insbesondere die Flexibilität im Verhalten bei der Kükenversorgung und in der Physiologie, mit der sie Zeitabläufe und Investitionen im Brutzyklus steuern.
  • Evolution der Lebenslaufvielfalt von Vögeln

    2009 Dale, James
    Die Klasse der Vögel besteht aus circa 9.800 Arten, die unterschiedlichste Lebenslaufstrategien haben. Darunter versteht man alle Verhaltensweisen eines Individuums, die als Anpassung an seine ökologischen und sozialen Lebensumstände entstanden sind, um einen möglichst hohen Fortpflanzungserfolg zu erreichen. Eine Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen untersucht diese Vielfalt mit dem Ziel zu verstehen, welche Prinzipien die evolutionären und geographischen Muster von Lebenslaufmerkmalen – wie zum Beispiel Körpergrößenunterschiede oder Gelegegrößen – steuern.
  • Multiple Sklerose: eine vielschichtige Krankheit

    2009 Wekerle, Hartmut; Merker, Stefanie
    Die Multiple Sklerose (MS) ist eine sehr vielschichtige Krankheit, deren Ursachen und Mechanismen nach wie vor nicht eindeutig geklärt sind. Mit einer ganzen Reihe neuer Erkenntnisse tragen die Neuroimmunologen des MPI für Neurobiologie dazu bei, das Puzzle Stück für Stück weiter zusammenzusetzen. So entsteht ein immer detaillierteres Bild der Krankheit – Grundvoraussetzung für die spätere Entwicklung effizienter Therapien und Medikamente.
  • Gedächtnisbildung im Fliegenhirn

    2009 Knapek, Stephan; Busch, Sebastian; Aso, Yoshinori; Friedrich, Anja; Siwanowicz, Igor; Yarali, Ayse; Galili, Dana; Tanimoto, Hiromu
    Fliegen können lernen, sich auf einen bestimmten Geruch hinzubewegen oder sich von ihm abzuwenden. Hiromu Tanimoto und die Mitarbeiter seiner Max-Planck-Forschungsgruppe am MPI für Neurobiologie in Martinsried wollen verstehen, wie die Verknüpfung von Gerüchen und Verhaltensweisen im Gehirn der Fliege entstehen und wie diese Erinnerungen das Verhalten auslösen. Um ihr Ziel zu erreichen, setzen die Wissenschaftler verschiedenste Methoden aus den Bereichen der Genetik, Verhaltensbiologie, Anatomie und Theorie ein.

2008

  • Wie „sehen“ Fledermäuse die Welt?

    2008 Siemers, Björn
    Forscher am MPI für Ornithologie untersuchen Echoortung und Sinnesleistungen von Fledermäusen. Koexistierende Fledermausarten haben oft unterschiedliche sensorische Fähigkeiten. So finden sie nicht genau dieselbe Beute und vermindern Nahrungskonkurrenz. Insekten in der Vegetation sind mit Echoortung schwer zu finden. Fledermäuse nutzen für diese Aufgabe die leisen Raschelgeräusche ihrer Beute und bekommen ein Problem, wenn im Hintergrund das Schilf oder die Autobahn rauscht. Auch um neue Quartierhöhlen in Bäumen zu finden, spitzen Fledermäuse die Ohren: Rufe von Artgenossen weisen den Weg.
  • Dem Lernen auf der Spur

    2008 Bonhoeffer, Tobias
    Wissenschaftler beginnen zu verstehen, was im Gehirn passiert, wenn es lernt oder vergisst. Gleich eine ganze Reihe von Entdeckungen zeigt, wie und wo Nervenzellen Kontakte zu Nachbarzellen aufbauen, oder was passiert, wenn der Informationsfluss unterbrochen wird oder nach längerer Pause erneut aufgebaut werden soll. Die Ergebnisse geben Einblick in grundlegende Vorgänge des Gehirns.
  • Wachstumskur für Nervenzellen

    2008 Bradke, Frank; Ertürk, Ali; Hellal, Farida; Enes, Joana; Witte, Harald; Neukirchen, Dorothee; Gomis-Rüth, Susana; Wierenga, Corette
    Eine Verletzung im Gehirn oder Rückenmark hat meist schlimme Folgen, denn anders als zum Beispiel in Armen und Beinen wachsen durchtrennte Nervenfasern hier nicht nach. Nun konnten die Vorgänge in verletzten Nervenzellen erstmals beobachtet werden. Dabei zeigte sich, dass der Stabilisierung zellinterner Protein-Röhrchen eine wichtige Bedeutung beim Wachsen dieser Zellen zukommt. Die Ergebnisse könnten langfristig auch zu neuen Therapieansätzen führen.
  • Wie „sehen“ Fledermäuse die Welt?

    2008 Siemers, Björn
    Forscher am MPI für Ornithologie untersuchen Echoortung und Sinnesleistungen von Fledermäusen. Koexistierende Fledermausarten haben oft unterschiedliche sensorische Fähigkeiten. So finden sie nicht genau dieselbe Beute und vermindern Nahrungskonkurrenz. Insekten in der Vegetation sind mit Echoortung schwer zu finden. Fledermäuse nutzen für diese Aufgabe die leisen Raschelgeräusche ihrer Beute und bekommen ein Problem, wenn im Hintergrund das Schilf oder die Autobahn rauscht. Auch um neue Quartierhöhlen in Bäumen zu finden, spitzen Fledermäuse die Ohren: Rufe von Artgenossen weisen den Weg.
  • Dem Lernen auf der Spur

    2008 Bonhoeffer, Tobias
    Wissenschaftler beginnen zu verstehen, was im Gehirn passiert, wenn es lernt oder vergisst. Gleich eine ganze Reihe von Entdeckungen zeigt, wie und wo Nervenzellen Kontakte zu Nachbarzellen aufbauen, oder was passiert, wenn der Informationsfluss unterbrochen wird oder nach längerer Pause erneut aufgebaut werden soll. Die Ergebnisse geben Einblick in grundlegende Vorgänge des Gehirns.
  • Wachstumskur für Nervenzellen

    2008 Bradke, Frank; Ertürk, Ali; Hellal, Farida; Enes, Joana; Witte, Harald; Neukirchen, Dorothee; Gomis-Rüth, Susana; Wierenga, Corette
    Eine Verletzung im Gehirn oder Rückenmark hat meist schlimme Folgen, denn anders als zum Beispiel in Armen und Beinen wachsen durchtrennte Nervenfasern hier nicht nach. Nun konnten die Vorgänge in verletzten Nervenzellen erstmals beobachtet werden. Dabei zeigte sich, dass der Stabilisierung zellinterner Protein-Röhrchen eine wichtige Bedeutung beim Wachsen dieser Zellen zukommt. Die Ergebnisse könnten langfristig auch zu neuen Therapieansätzen führen.

2007

  • "Rundum-Service" für alternde Nervenzellen

    2007 Kramer, Edgar; Aron, Liviu; Schulz, Jörg; Klein, Rüdiger
    Bei Parkinson Patienten sterben Nervenzellen vor allem im Gehirnbereich der Substantia nigra. Nun wurde gezeigt, dass der Ret-Rezeptor, der durch den Nervenwachstumsfaktor GDNF aktiviert wird, essenziell zum Erhalt dieser Nervenzellen beiträgt. Die Erkenntnisse erweitern das Verständnis der molekularen Vorgänge im alternden Gehirn und könnten die Entwicklung neuer Therapieansätze der Parkinson-Krankheit ermöglichen.
  • Auch Nervenzellen haben eine Achillesferse

    2007 Mathey, Emily; Derfuss, Tobias; Storch, Maria; Williams, Kieran; Hales, Kimberly; Woolley, David; Al-Hayani, Abdulmonem; Davies, Stephen; Rasband, Matthew; Olsson, Tomas; Moldenhauer, Anja; Velhin, Sviataslau; Hohlfeld, Reinhard; Meinl, Edgar; Linington, Christopher
    Wenn das Immunsystem anstatt Viren und Bakterien Zellen des eigenen Körpers angreift, so hat dies meist Folgen. Im Fall der Multiplen Sklerose ist das Ziel dieser fehlgeleiteten Immunabwehr das zentrale Nervensystem. Jetzt wurde ein Angriffsmechanismus dieser Krankheit entdeckt, durch den Antikörper an die Nervenzellen andocken können und so zu ihrer Schädigung führen. Die Erkenntnisse könnten zu Therapieansätzen für Patienten führen.
  • Wann und wohin? Vogelwanderungen auf der Spur

    2007 Fiedler, Wolfgang
    Die individuelle Markierung und Verfolgung von Vögeln mittels beschrifteter Fußringe, Peilsender oder anderer Methoden dient zur Ermittlung des Erfolges individueller Überlebensstrategien, demogrfhischer Eckwerte, der Erforschung des Vogelzuges mit all seinen Facetten und der Funktion von Vögeln als Vektoren für Krankheiten, dem Populationsmonitoring, der Erstellung von Modellen zu Überlebensraten, der Beobachtung der Reaktion von Vögeln auf den Klimawandel und zur Beschaffung von Basisdaten für den Artenschutz.
  • Auch Nervenzellen haben eine Achillesferse

    2007 Mathey, Emily; Derfuss, Tobias; Storch, Maria; Williams, Kieran; Hales, Kimberly; Woolley, David; Al-Hayani, Abdulmonem; Davies, Stephen; Rasband, Matthew; Olsson, Tomas; Moldenhauer, Anja; Velhin, Sviataslau; Hohlfeld, Reinhard; Meinl, Edgar; Linington, Christopher
    Wenn das Immunsystem anstatt Viren und Bakterien Zellen des eigenen Körpers angreift, so hat dies meist Folgen. Im Fall der Multiplen Sklerose ist das Ziel dieser fehlgeleiteten Immunabwehr das zentrale Nervensystem. Jetzt wurde ein Angriffsmechanismus dieser Krankheit entdeckt, durch den Antikörper an die Nervenzellen andocken können und so zu ihrer Schädigung führen. Die Erkenntnisse könnten zu Therapieansätzen für Patienten führen.
  • "Rundum-Service" für alternde Nervenzellen

    2007 Kramer, Edgar; Aron, Liviu; Schulz, Jörg; Klein, Rüdiger
    Bei Parkinson Patienten sterben Nervenzellen vor allem im Gehirnbereich der Substantia nigra. Nun wurde gezeigt, dass der Ret-Rezeptor, der durch den Nervenwachstumsfaktor GDNF aktiviert wird, essenziell zum Erhalt dieser Nervenzellen beiträgt. Die Erkenntnisse erweitern das Verständnis der molekularen Vorgänge im alternden Gehirn und könnten die Entwicklung neuer Therapieansätze der Parkinson-Krankheit ermöglichen.

2006

  • Schlaf und Flug

    2006 Rattenborg, Niels
    Das Zug- und Schlafverhalten von Singvögeln steht im Mittelpunkt der Arbeiten der Nachwuchsgruppe von Nils Rattenborg am MPI für Ornithologie. Mithilfe des modernen Windkanals in Seewiesen und neuer Messtechniken wollen die Forscher herausfinden, ob Vögel während langer Wanderflüge schlafen. Langfristig werden Techniken entwickelt, um die Gehirnaktivität kleiner Vögel während des Fliegens in freier Natur aufzeichnen zu können. Die Forschungen könnten zu neuen Erkenntnissen über die Funktion des Schlafes führen.
  • Zwei Nervenzellen im Direktkontakt - Bewegungssehen durch direkte Verrechnung von optischen Flussfeldern zwischen zwei Hemisphären im Sehzentrum von Fliegen

    2006 Farrow, Karl; Haag, Jürgen; Borst, Alexander
    Nervenzellen in den Sehzentren vieler Tierarten sind auf spezielle optische Flussfelder spezialisiert. In einer aktuellen Studie wurde die Selektivität für bestimmte Flussfelder an der so genannten H2–Zelle im Sehzentrum der Schmeißfliege Calliphora vicina untersucht. Erstmalig konnte gezeigt werden, dass der Direktkontakt zwischen zwei Sehzellen der jeweiligen Hemisphären ausreicht, um der Fliege die Steuerung ihrer Flugbewegung zu ermöglichen.
  • Schlaf und Flug

    2006 Rattenborg, Niels
    Das Zug- und Schlafverhalten von Singvögeln steht im Mittelpunkt der Arbeiten der Nachwuchsgruppe von Nils Rattenborg am MPI für Ornithologie. Mithilfe des modernen Windkanals in Seewiesen und neuer Messtechniken wollen die Forscher herausfinden, ob Vögel während langer Wanderflüge schlafen. Langfristig werden Techniken entwickelt, um die Gehirnaktivität kleiner Vögel während des Fliegens in freier Natur aufzeichnen zu können. Die Forschungen könnten zu neuen Erkenntnissen über die Funktion des Schlafes führen.
  • Zwei Nervenzellen im Direktkontakt - Bewegungssehen durch direkte Verrechnung von optischen Flussfeldern zwischen zwei Hemisphären im Sehzentrum von Fliegen

    2006 Farrow, Karl; Haag, Jürgen; Borst, Alexander
    Nervenzellen in den Sehzentren vieler Tierarten sind auf spezielle optische Flussfelder spezialisiert. In einer aktuellen Studie wurde die Selektivität für bestimmte Flussfelder an der so genannten H2–Zelle im Sehzentrum der Schmeißfliege Calliphora vicina untersucht. Erstmalig konnte gezeigt werden, dass der Direktkontakt zwischen zwei Sehzellen der jeweiligen Hemisphären ausreicht, um der Fliege die Steuerung ihrer Flugbewegung zu ermöglichen.

2005

  • Morphologische Plastizität in Neuronen und ihre Konkurrenz um synaptische Proteine

    2005 Nägerl, U. Valentin; Bonhoeffer, Tobias
    Die Veränderbarkeit neuronaler Signalübertragung ist eine der herausragenden Eigenschaften des Gehirns und wird von Neurobiologen als zelluläre Grundlage für das menschliche Gedächtnis angesehen. Zwei aktuelle Arbeiten aus der Abteilung Zelluläre und Systemneurobiologie haben neue, weit reichende Facetten dieser Veränderbarkeit zu Tage gebracht. Es konnte gezeigt werden, dass die funktionelle Herunterregulierung (Langzeitdepression) von neuronalen Verbindungen oder Synapsen zur Zurückbildung von feinsten Nervenzellausläufern, den so genannten Spines, führt. Da ein Spine (dendritischer Dorn) strukturell den postsynaptischen Teil einer erregenden Synapse bildet, liegt die Vermutung nahe, dass der Verlust von Spines ein morphologisches Korrelat der synaptischen Abschwächung darstellt. In einer weiteren Studie wurde nachgewiesen, dass Synapsen, die umgekehrt zur Depression gemeinsam verstärkt oder potenziert werden, in einen Wettstreit um zelluläre Ressourcen treten: Sinkt die Verfügbarkeit von Proteinen, die für eine andauernde synaptische Verstärkung benötigt werden, führt die Verstärkung einzelner Synapsen zur Abschwächung anderer, vormalig verstärkter Synapsen.
  • Dichtung oder Wahrheit: sexuelle Signale bei Vögeln

    2005 Peters, Anne
    Farbenfrohe Ornamentierung ist häufig ein Kriterium der Partnerwahl bei Vögeln. Die Weibchen bevorzugen stets Männchen mit der höchsten Ausprägung dieser Merkmale. Dass die gelbe Schnabelfarbe verlässlich, also "ehrlich" ist im Hinblick auf Immunkompetenz und Fruchtbarkeit, konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Ornithologie jüngst an Stockerpeln zeigen. Sie fanden einen Abgleich (Trade-off) mit Immunfunktionen, der theoretisch die Ehrlichkeit sexueller Signale gewährleisten kann, zum einen durch Testosteron, welches die Ausprägung sexueller Merkmale fördert, aber Immunität unterdrückt, zum anderen durch Karotinoide, Farbstoffe, die in Ornamenten verwendet werden können oder Immunfunktionen unterstützen.
  • Morphologische Plastizität in Neuronen und ihre Konkurrenz um synaptische Proteine

    2005 Nägerl, U. Valentin; Bonhoeffer, Tobias
    Die Veränderbarkeit neuronaler Signalübertragung ist eine der herausragenden Eigenschaften des Gehirns und wird von Neurobiologen als zelluläre Grundlage für das menschliche Gedächtnis angesehen. Zwei aktuelle Arbeiten aus der Abteilung Zelluläre und Systemneurobiologie haben neue, weit reichende Facetten dieser Veränderbarkeit zu Tage gebracht. Es konnte gezeigt werden, dass die funktionelle Herunterregulierung (Langzeitdepression) von neuronalen Verbindungen oder Synapsen zur Zurückbildung von feinsten Nervenzellausläufern, den so genannten Spines, führt. Da ein Spine (dendritischer Dorn) strukturell den postsynaptischen Teil einer erregenden Synapse bildet, liegt die Vermutung nahe, dass der Verlust von Spines ein morphologisches Korrelat der synaptischen Abschwächung darstellt. In einer weiteren Studie wurde nachgewiesen, dass Synapsen, die umgekehrt zur Depression gemeinsam verstärkt oder potenziert werden, in einen Wettstreit um zelluläre Ressourcen treten: Sinkt die Verfügbarkeit von Proteinen, die für eine andauernde synaptische Verstärkung benötigt werden, führt die Verstärkung einzelner Synapsen zur Abschwächung anderer, vormalig verstärkter Synapsen.

2004

  • Individuelles Sexualverhalten: die (manchmal) entscheidende Rolle der Mütter

    2004 Forstmeier, Wolfgang
    Zebrafinken zeigen bemerkenswerte Unterschiede in ihrem individuellen Sexualverhalten. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Ornithologie untersuchen, ob Mütter in Abhängigkeit von ihrer sozialen Umwelt die Fortpflanzungsstrategien der eigenen Nachkommen gezielt vorprogrammieren, um so deren Anpassung an das Paarungssystem zu optimieren.
  • Zeitabschätzen bei Putzerfischen

    2004 Salwiczek, Lucie H.
    Kognitives Zeitabschätzen wird bisher vor allem im Bereich von Sekunden bis zu wenigen Minuten untersucht. Oft aber reichen für Individuen wichtige Zeitabstände darüber hinaus. Es fehlen allerdings sowohl Daten als auch Modellvorstellungen darüber, wie Tiere diese größeren Zeitabstände lernen können. Ein mariner Putzerfisch lieferte nun das erste Beispiel dafür, dass ein nicht-warmblütiges Wirbeltier in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Zeitintervalle bis mindestens 15 min ohne Hilfsmittel, also kognitiv, abzuschätzen.
  • Persistenz von Immunzellen im zentralen Nervensystem bei Multipler Sklerose: Hirneigene Stützzellen (Astrozyten) produzieren BAFF, einen Überlebensfaktor für Immunzellen

    2004 Krumbholz, Markus; Wekerle, Hartmut; Hohlfeld, Reinhard; Meinl, Edgar
    Die Multiple Sklerose (MS) ist eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), bei der autoimmune T- und B-Lymphozyten eine wichtige Rolle spielen. Die Rolle der B-Zellen ist dabei ungeklärt. Eine neue Untersuchung zeigt, dass hirneigene Stützzellen (Astrozyten) einen Faktor, BAFF, produzieren, der das Überleben von B-Lymphozyten fördert. BAFF ist bereits im gesunden Gehirn nachweisbar, jedoch in den Entzündungsherden von MS-Patienten deutlich vermehrt. Dadurch scheint im ZNS ein „B-Lymphozyten-freundliches Milieu“ zu entstehen, das zum Überleben dieser Entzündungszellen im Gehirn von MS-Patienten beiträgt.
  • Zeitabschätzen bei Putzerfischen

    2004 Salwiczek, Lucie H.
    Kognitives Zeitabschätzen wird bisher vor allem im Bereich von Sekunden bis zu wenigen Minuten untersucht. Oft aber reichen für Individuen wichtige Zeitabstände darüber hinaus. Es fehlen allerdings sowohl Daten als auch Modellvorstellungen darüber, wie Tiere diese größeren Zeitabstände lernen können. Ein mariner Putzerfisch lieferte nun das erste Beispiel dafür, dass ein nicht-warmblütiges Wirbeltier in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Zeitintervalle bis mindestens 15 min ohne Hilfsmittel, also kognitiv, abzuschätzen.
  • Individuelles Sexualverhalten: die (manchmal) entscheidende Rolle der Mütter

    2004 Forstmeier, Wolfgang
    Zebrafinken zeigen bemerkenswerte Unterschiede in ihrem individuellen Sexualverhalten. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Ornithologie untersuchen, ob Mütter in Abhängigkeit von ihrer sozialen Umwelt die Fortpflanzungsstrategien der eigenen Nachkommen gezielt vorprogrammieren, um so deren Anpassung an das Paarungssystem zu optimieren.
  • Persistenz von Immunzellen im zentralen Nervensystem bei Multipler Sklerose: Hirneigene Stützzellen (Astrozyten) produzieren BAFF, einen Überlebensfaktor für Immunzellen

    2004 Krumbholz, Markus; Wekerle, Hartmut; Hohlfeld, Reinhard; Meinl, Edgar
    Die Multiple Sklerose (MS) ist eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), bei der autoimmune T- und B-Lymphozyten eine wichtige Rolle spielen. Die Rolle der B-Zellen ist dabei ungeklärt. Eine neue Untersuchung zeigt, dass hirneigene Stützzellen (Astrozyten) einen Faktor, BAFF, produzieren, der das Überleben von B-Lymphozyten fördert. BAFF ist bereits im gesunden Gehirn nachweisbar, jedoch in den Entzündungsherden von MS-Patienten deutlich vermehrt. Dadurch scheint im ZNS ein „B-Lymphozyten-freundliches Milieu“ zu entstehen, das zum Überleben dieser Entzündungszellen im Gehirn von MS-Patienten beiträgt.

2003

  • Gesangstraditionen und Sprache

    2003 Salwiczek, Lucie H.
    Menschensprache und Vogelgesang sind unabhängig voneinander entstandene Kommunikationssysteme. Ein groß angelegter Vergleich offenbarte mehr Parallelen im Erwerb und in der Funktion als erwartet. Darüber hinaus spielen zwischenartlich gelernte Elemente im Vogelgesang in der Kognitionsforschung eine zunehmend wichtigere Rolle. Als "Sonden" in den Normalgesang eingeschleust können sie helfen, die Bedeutung einzelner Elemente zu erhellen und gegebenenfalls zu prüfen, ob der Vogelgesang ein ähnlich rekursives System wie die menschliche Sprache ist, das heißt ob eine Änderung der Reihenfolge von Elementen die Bedeutung der ganzen Folge ändert. Und man kann hoffen, mit ihnen etwas über den Selektionsvorteil tradierter (von Gehirn zu Gehirn weitergegebener) Verhaltensanteile zu erfahren. Am Beispiel von fremd aufgezogen Haussperlingen legt Lucie Salwiczek vom MPI für Verhaltensphysiologie dar, wie wesentlich ein integrativer Ansatz für das Verstehen kognitiver Verhaltensleistungen ist. Er liefert neue Erkenntnisse über die neuroanatomischen Korrelate des Lernens und über die Bedeutung morphologischer Strukturen für die Wiedergabe des Gelernten.
  • Wetteifernde Weibchen und fürsorgliche Männchen - Geschlechterrollentausch beim Afrikanischen Grillkuckuck

    2003 Goymann, Wolfgang
    Bei den meisten Tierarten wird die Brutpflege von den Weibchen geleistet, während die Männchen Ressourcen verteidigen und oft zusätzliche Weibchen zu gewinnen suchen. Bei einem sehr geringen Prozentsatz aller brutpflegenden Arten sind jedoch die Geschlechterrollen vertauscht: Die Männchen übernehmen die Brutpflege, die Weibchen verteidigen Ressourcen und verpaaren sich mit mehreren Männchen. Der Afrikanische Grillkuckuck ist die einzige bekannte Vogelart, die Nesthockertum mit diesem als ‚klassische Polyandrie’ bezeichneten Paarungssystem verbindet. Diese Vogelart steht im Mittelpunkt eines integrativen Forschungsansatzes, der mechanistische und evolutionäre Fragestellungen kombiniert. Dabei werden vor allem drei Themenschwerpunkte verfolgt: (1) Wie wird territorial aggressives Verhalten bei weiblichen Vertebraten gesteuert und was löst Fürsorgeverhalten beim Männchen aus? (2) Wie sichern männliche Grillkuckucke ihre genetische Vaterschaft und wieviel Energie und Zeit investieren sie in die jeweilige Brut? (3) Wie kam es zur Evolution von klassischer Polyandrie beim Grillkuckuck?
  • Endocytose ist ein wichtiger Mechanismus bei der Wegfindung von Zellen während der Entwicklung des Nervensystems

    2003 Rüdiger Klein

    Nervenzellen entwickeln während ihres Wachstums einen langen Fortsatz (Axon) sowie mehrere kurze fein verzweigte Fortsätze (Dendriten). Das Axon selbst wiederum bildet einen Wachstumskegel mit fußartigen und fühlerartigen Ausläufern (Lamellipodien und Filopodien) aus, mit deren Hilfe sich die Nervenzelle ihren Weg durch das Gewebe bahnt bzw. mit anderen Nervenzellen zu einem Nervensystem verbindet. Andere Zellen, mit denen die wandernde Zelle in Berührung kommt, weisen ihr dabei den Weg, indem sie kurz an die Nervenzelle binden und diese dann wieder abstoßen.

  • Zelluläre Grundlagen von Lern- und Gedächtnisvorgängen

    2003 Korte, Martin
    Das menschliche, ebenso wie das tierische Gehirn muss eine ungeheuer komplizierte Aufgabe erfüllen: Es muss einerseits einen kontinuierlichen Fluss an Sinnesinformationen verarbeiten und andererseits muss es zur gleichen Zeit Erinnerungen, zum Teil für ein Leben lang, speichern und abrufen. Die Transmission von chemischen Botenstoffen zwischen Neuronen erfolgt dabei ebenso an den Synapsen wie das Generieren und Speichern neuer Informationscodes. Welche Mechanismen und welche biochemischen Prozesse aber ermöglichen die Lern- und Gedächtnisvorgänge?
  • Wetteifernde Weibchen und fürsorgliche Männchen - Geschlechterrollentausch beim Afrikanischen Grillkuckuck

    2003 Goymann, Wolfgang
    Bei den meisten Tierarten wird die Brutpflege von den Weibchen geleistet, während die Männchen Ressourcen verteidigen und oft zusätzliche Weibchen zu gewinnen suchen. Bei einem sehr geringen Prozentsatz aller brutpflegenden Arten sind jedoch die Geschlechterrollen vertauscht: Die Männchen übernehmen die Brutpflege, die Weibchen verteidigen Ressourcen und verpaaren sich mit mehreren Männchen. Der Afrikanische Grillkuckuck ist die einzige bekannte Vogelart, die Nesthockertum mit diesem als ‚klassische Polyandrie’ bezeichneten Paarungssystem verbindet. Diese Vogelart steht im Mittelpunkt eines integrativen Forschungsansatzes, der mechanistische und evolutionäre Fragestellungen kombiniert. Dabei werden vor allem drei Themenschwerpunkte verfolgt: (1) Wie wird territorial aggressives Verhalten bei weiblichen Vertebraten gesteuert und was löst Fürsorgeverhalten beim Männchen aus? (2) Wie sichern männliche Grillkuckucke ihre genetische Vaterschaft und wieviel Energie und Zeit investieren sie in die jeweilige Brut? (3) Wie kam es zur Evolution von klassischer Polyandrie beim Grillkuckuck?
  • Gesangstraditionen und Sprache

    2003 Salwiczek, Lucie H.
    Menschensprache und Vogelgesang sind unabhängig voneinander entstandene Kommunikationssysteme. Ein groß angelegter Vergleich offenbarte mehr Parallelen im Erwerb und in der Funktion als erwartet. Darüber hinaus spielen zwischenartlich gelernte Elemente im Vogelgesang in der Kognitionsforschung eine zunehmend wichtigere Rolle. Als "Sonden" in den Normalgesang eingeschleust können sie helfen, die Bedeutung einzelner Elemente zu erhellen und gegebenenfalls zu prüfen, ob der Vogelgesang ein ähnlich rekursives System wie die menschliche Sprache ist, das heißt ob eine Änderung der Reihenfolge von Elementen die Bedeutung der ganzen Folge ändert. Und man kann hoffen, mit ihnen etwas über den Selektionsvorteil tradierter (von Gehirn zu Gehirn weitergegebener) Verhaltensanteile zu erfahren. Am Beispiel von fremd aufgezogen Haussperlingen legt Lucie Salwiczek vom MPI für Verhaltensphysiologie dar, wie wesentlich ein integrativer Ansatz für das Verstehen kognitiver Verhaltensleistungen ist. Er liefert neue Erkenntnisse über die neuroanatomischen Korrelate des Lernens und über die Bedeutung morphologischer Strukturen für die Wiedergabe des Gelernten.
  • Endocytose ist ein wichtiger Mechanismus bei der Wegfindung von Zellen während der Entwicklung des Nervensystems

    2003 Rüdiger Klein

    Nervenzellen entwickeln während ihres Wachstums einen langen Fortsatz (Axon) sowie mehrere kurze fein verzweigte Fortsätze (Dendriten). Das Axon selbst wiederum bildet einen Wachstumskegel mit fußartigen und fühlerartigen Ausläufern (Lamellipodien und Filopodien) aus, mit deren Hilfe sich die Nervenzelle ihren Weg durch das Gewebe bahnt bzw. mit anderen Nervenzellen zu einem Nervensystem verbindet. Andere Zellen, mit denen die wandernde Zelle in Berührung kommt, weisen ihr dabei den Weg, indem sie kurz an die Nervenzelle binden und diese dann wieder abstoßen.

  • Zelluläre Grundlagen von Lern- und Gedächtnisvorgängen

    2003 Korte, Martin
    Das menschliche, ebenso wie das tierische Gehirn muss eine ungeheuer komplizierte Aufgabe erfüllen: Es muss einerseits einen kontinuierlichen Fluss an Sinnesinformationen verarbeiten und andererseits muss es zur gleichen Zeit Erinnerungen, zum Teil für ein Leben lang, speichern und abrufen. Die Transmission von chemischen Botenstoffen zwischen Neuronen erfolgt dabei ebenso an den Synapsen wie das Generieren und Speichern neuer Informationscodes. Welche Mechanismen und welche biochemischen Prozesse aber ermöglichen die Lern- und Gedächtnisvorgänge?
Zur Redakteursansicht