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Spektrum Spezial Biologie - Medizin - Hirnforschung1/2013 Geheimnisvolles Gehirn

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Spektrum Spezial Biologie - Medizin - Hirnforschung1/2013 Geheimnisvolles Gehirn

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Inhalte dieser Ausgabe

Neurowissenschaften

06Das Gehirn als Netzwerk

Wenn Milliarden von Gehirnzellen miteinander kommunizieren, erzeugen sie Erregungsmuster, die ein Schlüssel zum Verständnis des menschlichen Geistes sein könnten. Ihre Analyse offenbart verblüffende Parallelen zwischen unserem Denkorgan und anderen komplexen Systemen – beispielsweise Aktienmärkten!

Neurowissenschaft

14Lichtschalter im Gehirn

Per Optogenetik können Wissenschaftler in ungeahnter Detailgenauigkeit untersuchen, wie unser Denkorgan funktioniert. Die neue Technik beflügelt ganze Forschungsgebiete - bis hin zur Psychiatrie.

Neurowissenschaften

22Was jedes Gehirn einzigartig macht

Warum entwickeln eineiige Zwillinge trotz identischen Erbguts unterschiedliche Persönlichkeiten? Neben Umwelteinflüssen sind dafür springende Gene verantwortlich. Sie fügen sich zufällig irgendwo in den DNA-Strang ein und beeinflussen so die Arbeitsweise der Nervenzellen im Gehirn.

Hirnleistung

28Die Grenzen der Intelligenz

Forscher bezweifeln, dass sich unsere Intelligenz noch wesentlich steigern könnte. Physikalische Gesetze verhindern dies.

Gestresstes Gehirn

36Biologie des Blackouts

Hirnregionen, die der Selbstkontrolle dienen, reagieren auf Stress mitunter hochempfindlich. Wenn sie ausfallen, bricht impulsives Verhalten durch, und Denkblockaden setzen ein.

Psychiatrie

42Gestörte Schaltkreise

In den letzten Jahren haben Neurowissenschaftler immer häufiger fehlerhafte Verbindungen im Gehirn als Ursache psychischer Störungen identifiziert. Dies weist den Weg zu besserer Früherkennung und Therapie.

Schizophrenie

49Vorboten des Ich-Verlusts

Die ersten Symptome von Schizophrenie treten in vielen Fällen kurz nach der Pubertät oder bei jungen Erwachsenen auf. Einiges deutet darauf hin, dass es schon frühere Anhaltspunkte für die Erkrankung gibt. Ist es daher sinnvoll, potenzielle Vorstadien zu diagnostizieren und vorbeugend zu therapieren?

Bildgebung

54Der Traum vom Gedankenlesen

Maschinen, die Gedanken lesen können, galten bislang als reine Sciencefiction. Sie sind es auch – noch. Mit Hilfe ausgeklügelter Computerprogramme lassen sich MRT-Scans nämlich bereits erstaunlich viele Informationen darüber entlocken, was die jeweilige Person gerade denkt.

Neuroschnittstellen

62Direkter Zugang zum Gehirn

Lernende Neuroprothesen könnten künftig defekte Wahrnehmungswege ersetzen, Funktionsstörungen des Gehirns korrigieren und Gedächtnisleistungen verbessern. Die technische Beeinflussung von Lernvorgängen könnte zur Gedächtnisstabilisierung bei Alzheimerpatienten genutzt werden.

Tiefe Hirnstimulation

70Neuronaler Schrittmacher

Überaktive Neurone, die im Gleichtakt feuern, verursachen Morbus Parkinson und andere motorische sowie psychiatrische Störungen. Wo Medikamente nicht greifen, können tief in das Gehirn eingeführte Elektroden den Patienten helfen.

Künstliches Gehirn

74Neurone & Co. – Imitieren mit Silizium

Um Computern das Denken beizubringen und obendrein das Gehirn besser zu verstehen, bauen Forscher es aus elektronischen Bausteinen nach. Ihre Devise lautet dabei: Emulation statt Simulation.

Computermodell

82Auf dem Weg zum künstlichen Gehirn

Ein ambitioniertes Projekt zielt darauf ab, in zehn Jahren das menschliche Gehirn vollständig zu simulieren. Es verspricht nicht nur eine Revolution in den Neurowissenschaften, sondern auch grundlegende neue Erkenntnisse für die Computertechnik.
Erschienen am: 29.01.2013

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