Wie funktionieren die Mikroschaltkreise des Gehirns?

93. Workshop der Dahlem Konferenzen vom 25. bis zum 30. April

Nr. 72/2004 vom 23.04.2004

Einladung zum Pressegespräch am Donnerstag, 29. April 2004, 14.00 Uhr

Milliarden von Nervenzellen sind im Gehirn in einer wunderbaren Weise miteinander verschaltet. So kommt es, dass wir die Welt in all ihrer Vielfalt wahrnehmen und komplizierte Handlungen vollziehen können. Über die Arbeitsweise der einzelnen Nervenzellen haben die Neurowissenschaften schon sehr viel herausgefunden und diese Erkenntnisse wirken sich bereits segensreich für die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Erkrankungen des Gehirns aus. Mit neuen, nicht-invasiven Techniken können wir die Arbeitsweise großer Teile des Gehirns recht gut beobachten, so dass die Zuordnung von Wahrnehmungs- und Verhaltensleistungen zu bestimmten Regionen des Gehirns möglich ist. Damit haben wir nicht nur wichtige Einsichten in die Funktion unseres Denkorgans gewonnen, sondern auch neue Möglichkeiten Fehlleistungen und Störungen zu diagnostizieren. Wie aber die Vorgänge auf der Zellebene und die in größeren Gehirnbereichen miteinander verknüpft sind, ist weitestgehend unbekannt.

Diese Dahlem Konferenz beschäftigt sich mit den Mikroschaltkreisen des Gehirns, den Verknüpfungen von Nervenzellen zu funktionellen Einheiten, die bestimmte Wahrnehmungsleistungen und Elemente des Verhaltens zustande bringen. Wenn wir atmen, treibt ein rhythmisch aktiver Schaltkreis eine Fülle von Muskeln zu genau aufeinander abgestimmten Kontraktionen an. Genauso beim Laufen und beim Schwimmen. Wenn wir einen Duft wahrnehmen, eine Bewegung sehen, ein Objekt erkennen oder eine Stimme zuordnen, sind es wieder die Mikroschaltkreise, die die Wahrnehmung zugrunde legen. Solche Mikroschaltkreise wurden an verschiedenen Stellen des Gehirns entdeckt: im Kleinhirn für die Bewegungssteuerung, im Sehkontext für das Erkennen von Objekten und deren Bewegungen, im Riechhirn für das Unterscheiden von Düften. Es gibt gute Gründe anzunehmen, dass das ganze Gehirn aus Modulen solcher Mikroschaltkreise besteht, die die globalen Leistungen des Gehirns zustande bringen.

Die Diskussionen auf der Dahlem Konferenz drehen sich um die Frage, ob all diesen verschiedenen Mikroschaltkreisen gemeinsame Funktionsprinzipien zugrunde liegen. Wie kommt es, dass sich die Nervenzellen zu einem Schaltkreis zusammenfinden, wie kommunizieren die Schaltkreise untereinander, wie passen sie sich an neue Leistungen an, wenn Lernvorgänge zu neuer Wahrnehmung und neuem Verhalten führen? Dabei schauen die Neurowissenschaftler sowohl nach unten zu den einzelnen Nervenzellen und ihren Molekülen als auch nach oben zu den globalen Gehirnstrukturen und ihren Leistungen. Auf der Suche nach den Regeln für Mikroschaltkreise bedienen sie sich eines bewährten Prinzips in der Biologie, dem Vergleich verschiedener Konstruktionen, die gleichartige Aufgaben zu lösen haben. Hier sind es die Mikroschaltkreise im Riechhirn, im Rückenmark, im Kleinhirn und im Kortex.

Mikroschaltkreise werden in der neurowissenschaftlichen Forschung in der nächsten Zeit im Zentrum der Aufmerksamkeit stehen, und dieser Dahlem Workshop wird dazu einen wichtigen Beitrag leisten.

Über die Ergebnisse des Workshops informieren wir Sie auf der Pressekonferenz am Donnerstag, dem 29. April 2004, um 14.00 Uhr im Harnack-Haus, Ihnestr. 16-20, 14195 Berlin (U-Bhf. Thielplatz, Linie 1).

Als Gesprächspartner stehen Ihnen zur Verfügung:

  • Chairperson: Prof. Dr. Sten Grillner, Nobel Institute for Neurophysiology, Karolinska Institutet, Stockholm, Schweden
  • Prof. Dr. Hans-Joachim Pflüger, Institut für Biologie, Freie Universität Berlin
  • Prof. Dr. Ann M. Graybiel, Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge/MA, USA
  • Prof. Dr. C. Giovanni Galizia, Department of Entomology, University of California, Riverside/CA, USA
  • Prof. Dr. Hannah Monyer (Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preisträgerin 2004), Abteilung Klinische Neurobiologie der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg

Über die Dahlem Konferenzen:

Die Dahlem Konferenzen wurden 1974 vom Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft in Zusammenarbeit mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ins Leben gerufen. Seit 1990 gehören sie zur Freien Universität Berlin. Das Ziel der Dahlem Workshops und der aus ihnen resultierenden Veröffentlichungen ist es, den interdisziplinären Austausch der Experten zu verbessern, die internationale Zusammenarbeit in der Forschung zu fördern, Forschungslücken zu identifizieren sowie die Richtung zukünftiger Forschung aufzuzeigen.

Weitere Informationen

Angela Daberkow, Konferenzorganisation, Dahlem Konferenzen, Tel.: 030 / 838-56602, Mobil: 0170 / 458 97 47, E-Mail: dahlem@zedat.fu-berlin.de

Im Internet:

http://www.fu-berlin.de/dahlem