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Hirnregionen automatisch bestimmen

Freiburger Biologen entwickeln neue Analysemethode von Hirnaufnahmen und zeigen deren Anwendbarkeit am Beispiel von Fruchtfliegen (Juli 2016).

Muster in der genetischen Aktivität von Nervenzellen erkennen und daraus Rückschlüsse auf den Aufbau des Gehirns ziehen: Wie das möglich ist, zeigt ein Team von Biologinnen und Biologen um Andrew Straw vom Bernstein Center Freiburg am Beispiel von Fruchtfliegen. Die Arbeiten zu der Studie, die in der Fachzeitschrift „Current Biology“ erschienen ist, fanden an der Universität Freiburg und am Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien/Österreich statt.

Die neue Methode, die das Team entwickelt hat, setzt bei den so genannten Enhancern an. Dies sind Abschnitte auf der DNA, die dafür sorgen, dass Gene verstärkt in bestimmten Teilen eines Lebewesens und zu spezifischen Zeitpunkten abgelesen werden. Als Grundlage diente eine Datenbank mit dreidimensionalen Bildern, welche die Aktivität einzelner Typen von Enhancern im Gehirn zeigen. Die Biologen nutzten einen Algorithmus zur automatischen Mustererkennung, um über die verschiedenen Bilder hinweg gemeinsame Aktivitätsmuster zu identifizieren. Das Team stellte fest, dass diese Muster in einigen Fällen mit bestimmten Hirnregionen korrespondierten. Der Nachweis für die Funktionalität der Methode ist gelungen, indem die Biologen sie zunächst auf gut erforschte Regionen im Gehirn der Fruchtfliege angewendet haben – nämlich jene, die für den Geruchssinn zuständig sind: Die Aktivitätsmuster der Enhancer haben die schon zuvor bekannte Anatomie dieser Regionen nachgezeichnet.

Lesen Sie mehr in der vollständigen Pressemitteilung der Universität Freiburg.


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Das Bild zeigt das Fliegengehirn und verschiedene Typen von Neuronen, die vom Auge aufgenommene Informationen weiterleiten. Die Forscher haben eine neue Technik entwickelt, die es ihnen erlaubt, automatisch bestimmte Hirnregionen zu entdecken, die an der Verarbeitung visueller Informationen beteiligt sind. Jede Farbe zeigt eine Gruppe von Neuronen, die solche Regionen ansteuern.
Copyright: Andrew Straw, Karin Panser

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