Institut für Hirnforschung

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    Wilkommen

    Das Institut für Hirnforschung erforscht die Funktion und Dynamik neuronaler Netzwerke, insbesondere in Bezug auf adaptives Verhalten, kognitive Prozesse und molekulare Mechanismen. Verschiedene Arbeitsgruppen des Instituts untersuchen, wie Nervenzellen interagieren, Informationen verarbeiten und Verhalten sowie Wahrnehmung beeinflussen. Die Forschung reicht von der molekularen Ebene einzelner Synapsen über lokale neuronale Schaltkreise bis hin zu komplexen Netzwerken.Mit einem breiten Methodenspektrum, das Optogenetik, Calcium Imaging und elektrophysiologische Aufnahmen neuronaler Aktivit?t umfasst, streben wir an, grundlegende Prinzipien der Gehirnfunktion zu entschlüsseln. Diese Erkenntnisse sollen das Verst?ndnis von Prozessen wie Kognition, Wahrnehmung, Informationsverarbeitung und neuronaler Plastizit?t vertiefen und neue Einblicke in die komplexen Mechanismen des Gehirns geben.

Arbeitsgruppen

Symbolbild mit gef?rbten Astrozyten

Neuropharmakologie

Professor Dr. Michael Koch

Die Abteilung für Neuropharmakologie betreibt ein aktives Forschungsprogramm in den Bereichen Verhaltensneurowissenschaften und Neuropharmakologie bei Nagetieren.

Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Rolle des Frontalkortex, des limbischen Systems (Amygdala und Hippocampus) sowie der Basalganglien bei verschiedenen kognitiven Funktionen wie Lernen, Ged?chtnis, Aufmerksamkeit, sensorimotorischem Gating, Verhaltensflexibilit?t und Reaktionsinhibition.

Darüber hinaus interessieren wir uns für die Auswirkungen von Hirnl?sionen, Entwicklungsst?rungen und Substanzen (z. B. Cannabinoide, Psychostimulanzien und Psychedelika) auf das Verhalten und die kognitiven Funktionen erwachsener Ratten. Diese Gehirnsysteme und kognitiven Funktionen sind relevant für das Verst?ndnis verschiedener neuropsychiatrischer Erkrankungen sowie von Hirnverletzungen.

Wir nutzen eine Vielzahl von Methoden zur Untersuchung dieser Systeme, darunter verschiedene Verhaltensparadigmen zur Erforschung kognitiver Funktionen sowie bildgebende Verfahren, elektrophysiologische und neuroanatomische Techniken.

 

 

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Symbolbild AG Kreiter

Kognitive Neurophysiologie

Prof. Dr. Andreas Kreiter

Die Arbeitsgruppe der kognitiven Neurophysiologie erforscht, wie kognitive Hirnfunktionen – wie beispielsweise Aufmerksamkeit, Arbeitsged?chtnis und Entscheidungsfindung – im Gehirn umgesetzt werden. Unser Fokus liegt dabei darauf, wie sich diese kognitiven Prozesse sowohl auf lokaler als auch auf globaler Ebene in neuronalen Netzwerken manifestieren. Besonders interessiert uns, wie neuronale Netzwerke ihre Dynamik und Antwortmuster anpassen müssen, um diese kognitiven Funktionen zu erm?glichen und letztlich unsere Interaktion mit der Umwelt zu steuern.

Auf lokaler Ebene wird die neuronale Aktivit?t in spezifischen Hirnregionen so moduliert, dass relevante Informationen verarbeitet und zielgerichtete Reaktionen erzeugt werden. Auf globaler Ebene ist eine koordinierte Interaktion zwischen verschiedenen Hirnarealen erforderlich, um komplexe kognitive Aufgaben zu erfüllen, wie die Integration relevanter Informationen und die Steuerung von Verhalten. Dabei müssen die Netzwerke nicht nur in der Lage sein, dynamisch auf kurzfristige ?nderungen in der Umwelt zu reagieren, sondern auch eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen simultan zu verarbeiten.

Die Untersuchung dieser Mechanismen hilft uns, die grundlegenden neuronalen Prinzipien zu verstehen wie Informationen im Gehirn verarbeitet werden, sowie wie eine erfolgreiche kognitive Kontrolle und Anpassung an die wechselnden Anforderungen der Umwelt erm?glicht wird.

 

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Logo AG Masseck

Synthetische Biologie

Professor Olivia Masseck

Wir untersuchen die Rolle des Botenstoffs Serotonin, insbesondere seinen Einfluss auf emotionales Verhalten und auf psychische Erkrankungen, wie Angst und Depressionen. Unsere Untersuchungen reichen von der Einzelzellebene bis zum ganzen System.

Hierzu verwenden und analysieren wir unter anderem Methoden aus Molekularbiologie, Optogenetik, Elektrophysiologie, Immunhistochemie und Verhalten.

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Symbolbild AG Hassan

Systemneurobiologie

Prof. Dr. Sami Hassan

Unsere Forschung zielt darauf ab, zu verstehen, wie neuronale Aktivit?t adaptive Verhaltensweisen wie Lernen, Ged?chtnis und Entscheidungsfindung steuert. Unter Verwendung von M?usen als Modell untersuchen wir, wie Gehirnfunktionen – von einzelnen Zellen bis hin zu komplexen Schaltkreisen – diese Prozesse erm?glichen und wie sie bei Erkrankungen wie Schizophrenie und Autismus-Spektrum-St?rungen gest?rt werden.

Ein zentraler Fokus liegt auf der CA2-Region des Hippocampus, die für das soziale Ged?chtnis – die F?higkeit, andere zu erkennen und sich an sie zu erinnern – entscheidend ist. Unsere Arbeit hat gezeigt, wie Ver?nderungen in dieser Region zu Defiziten im sozialen Ged?chtnis bei bestimmten neuropsychiatrischen Erkrankungen führen k?nnen. Darüber hinaus haben wir demonstriert, dass die CA2-Region soziale Informationen, wie individuelle Gerüche, auf eine hoch organisierte und komplexe Weise verarbeitet.

Aufbauend auf diesen Entdeckungen untersuchen wir, wie die CA2-Region soziale Informationen in eine einheitliche "soziale Karte" integriert und wie St?rungen in diesem Prozess zu neuropsychiatrischen und neurodevelopmentalen St?rungen beitragen k?nnen. Weiter gefasst zielt unsere Forschung darauf ab, zu verstehen, wie der Hippocampus sensorische Eingaben in interne Modelle umwandelt, die das Verhalten leiten, wobei der Fokus auf sozialen Kontexten liegt und untersucht wird, wie diese Prozesse bei neuropsychiatrischen (z. B. Schizophrenie) und neurodevelopmentalen (z. B. Autismus) St?rungen gest?rt sind.

Um diese Fragen zu beantworten, setzen wir modernste Techniken wie fortgeschrittene Bildgebung, Aufzeichnung der Gehirnaktivit?t und gezielte Manipulationen ein. Diese Werkzeuge erm?glichen es uns, zu entschlüsseln, wie verschiedene Gehirnkreise zusammenarbeiten, um Verhalten zu unterstützen, und liefern wertvolle Einblicke sowohl in gesunde Funktionen als auch in Krankheitsmechanismen.

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Logo AG Deinhardt

Zellbiologie

Professor Dr. Katrin Deinhardt

Unser Forschungsschwerpunkt betrifft die sch?ne, aber komplizierte Form einzelner Neuronen und die komplexe intrazellul?re Logistik, die erforderlich ist, um diese Zellen zu bilden sowie ein Leben lang zu erhalten und umzugestalten.

Neuronen erstrecken sich über ausgedehnte Gebiete, die es ihnen erm?glichen, sich direkt mit vom Soma weit entfernten Zellen zu verbinden, wobei jedes einzelne Neuron Tausende von Verbindungen bildet. Unser Forschungsinteresse besteht darin zu verstehen, wie Neuronen die verschiedenen extrazellul?ren Hinweise, die sie an verschiedenen Stellen der Zelle erhalten, zeitlich und r?umlich integrieren, um ihre Struktur und Konnektivit?t zu erhalten und anzupassen. Zu diesem Zweck untersuchen wir das Zusammenspiel von Transport- und Signalvorg?ngen über kurze und lange Strecken, und wie diese Ereignisse letztendlich zusammenlaufen, um Ver?nderungen in der neuronalen Morphologie und Physiologie zu bewirken.

Die Bildung und Aufrechterhaltung neuronaler Verbindungen erfordert morphologische Ver?nderungen und ist eng mit aktivit?tsabh?ngigen Ereignissen gekoppelt. In dieser Hinsicht ist das Neurotrophin BDNF ein Beispiel für einen stark regulierten Wachstumsfaktor, der intrazellul?re Prozesse ausl?st, um Ver?nderungen der Zellform zu bewirken. Darüber hinaus ist sein Vorl?ufer, proBDNF, ebenfalls biologisch aktiv und hat weitgehend entgegengesetzte Wirkungen zu denen des reifen BDNF, so dass eine streng kontrollierte, bidirektionale Modulation der neuronalen Morphologie durch einen einzigen Wachstumsfaktor m?glich ist. Wir untersuchen, wie BDNF Neuronen in Gesundheit und Krankheit formt.

 

 



Studium

Master in Neurowissenschaften

Alle Arbeitsgruppen sind Teil und unterstützen das Masterstudienprogramm "Master in Neurosciences" an der Universit?t Bremen.  Der englischsprachige Masterstudiengang Neurosciences wendet sich an Bachelor-Absolventinnen und -Absolventen, die eine qualifizierte Grundausbildung in den Biowissenschaften, der Physik, der Informatik, der Mathematik oder der Psychologie aufweisen. Das Masterprogramm Neurosciences bietet eine interdisziplin?re Ausbildung in den Neurowissenschaften, die experimentelle und theoretische Forschung und deren ?bertragung in die Anwendung kombiniert. Studierende erhalten frühzeitig Wahlm?glichkeiten für eine Spezialisierung entweder in Computational Neurosciences oder in den Experimentellen Neurowissenschaften, ohne sich jedoch auf eine Ausrichtung festlegen zu müssen. Durch forschendes Lernen tritt im Fortlauf des Studiums 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 und 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 das eigenst?ndige Arbeiten in den Vordergrund: zun?chst im Rahmen der Advanced Studies, dann in den Lab Projects und abschlie?end in der Masterarbeit. Absolventinnen und Absolventen des Masterstudiengangs Neurosciences k?nnen sowohl im akademischen, als auch im privatwirtschaftlichen und beh?rdlichen Bereich arbeiten. Durch die Erg?nzung der experimentellen Neurowissenschaften durch die zweite Spezialisierung Computational Neurosciences werden insbesondere Berufe aus dem IT-/ Data-Science-Bereich für die Studierenden zug?nglich. Auswertungen der letzten Jahre zeigen, dass Absolvent*innen vornehmlich eine Promotion im wissenschaftlichen Bereich anschlie?en (68 %).

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Mindtalks

..... gemeinschaftlich organisiert von:

Dr. Udo Ernst (Fachbereich 1, Computational Neurophysics Lab)

Prof. Dr. Olivia Masseck (Fachbereich 2, Synthetic Biology)

Prof. Dr. Tanja Schultz (Fachbereich 3, Cognitive Systems Lab)

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