Synaptische Plastizität - wie Synapsen funken
MaxPlanckSociety
https://www.youtube.com/watch?v=XSK6Ql_1SIA

Transkript (automatisch erstellt)

0:06 früher dachte man dass das Gehirn lediglich in der frühen Entwicklungsphase auf und umgebaut wird sich im erwachsenen Alter darin aber
0:13 nicht mehr viel tut falsch im Gehirn tut sich dauernd etwas wir verändern es zeitlebens je nachdem wie wir es benutzen auch genau
0:26 jetzt wenn sie durch diesen Film etwas lernen verändert sich ihr Hirn einwenig mit seinen 100 Milliarden Nervenzellen kann unser Denkorgan Infos speeichern
0:34 vergessen oder sich erinnern doch wie genau tut es das diesen Fragen geht Professor bonnhöfer vom Max Planck Institut für
0:44 Neurobiologie nach das Gehirn von Mäusen und Ratten soll dafür aufluss geben er und sein Team haben es sich zur Aufgabe gemacht die Vorgänge im Kopf
0:55 besser zu verstehen sie sind dem Geheimnis des Lernens und Denkens auf der Spur ich will das Gehirn verstehen ich möchte verstehen wie wir lernen wie
1:04 Information im Gehirn gespeichert wird in die Zukunft schauen hoffen wir natürlich dass diese Erkenntnis übers Gehirn uns auch bei dem Verständnis von
1:12 z.B psychiatrischen Krankheiten hilft Krankheiten wie Autismus oder Schizophrenie nur wenn wir das Gehirn besser verstehen können wir auch mit
1:20 diesen Krankheiten besser umgehen für ihre Forschung untersuchen sie bestimmte Teile des Gehirns einer Maus meist den hypocampus er nimmt eine
1:30 zentrale Rolle beim Lernen ein denn dort treffen Informationen aus den sehesorganen ein werden verarbeitet und in andere Hirnregionen
1:39 verschickt nur wenn Nervenzellen auch Neuronen genannt zur richtigen Zeit und am richtigen Ort überkontakte also über Synapsen Informationen austauschen
1:49 können denken oder fühlen wir daher stehen die Synapsen im Mittelpunkt des Interesses der Forscher sie wollen herausfinden ob sich
1:57 die Struktur der Nervenzellen verändern wenn man etwas lernt dafür setzen sie Mäuse in eine neue Umgebung und zeigen Ihnen eine virtuelle Welt in der sie
2:06 sich zurechtfinden und orientieren müssen ändern sich die Verbindungen unter den Nervenzellen um auf die Veränderung der Umgebung zu reagieren
2:14 wenn Sie also lernen tatsächlich können die Wissenschaftler beobachten wie elektrische Impulse über die
2:22 Nervenzellen Rauschen es entsteht beim Lernen ein regelrechtes Gewitter im Kopf fließen viele elektrische Impulse über die n Ellen wird die Übertragung an den
2:31 Synapsen verstärkt doch das ist nicht alles was die Neurobiologen herausfinden die Neuronen bilden sogar komplett neue Verbindungen also Fortsätze aus
2:41 sogenannte spines auf diesen winzig kleinen Auswüchsen sitzen bei vielen Nervenzellen die
2:48 Synapsen kommunikation ist alles wie in einem sozialen Netzwerk auch stellen die Neuronen neue Verbindungen her dann können elektrische und chemische Signale
2:59 von einer Zelle zur nächsten weitergegeben [Musik] werden nur Zellen die wirklich
3:07 zusammenpassen gehen eine stabile Verbindung ein bis etwa eine Rose vom Gehirn richtig erkannt wird müssen viele Verbindungen gleichzeitig aktiv werden
3:16 Nervenzellen sind gleichzeitig aktiv wenn sie ähnliche Inputs bekommen also wenn z.B man eine Rose riecht und die Rose sieht und den Duft gleichzeitig
3:25 aufnimmt dann werden natürlich Nervenzellen die einerseits für den Duft und andererseits für das visuelle stehen gleichzeitig aktiviert und die machen
3:33 dann besonders starke Verbindungen doch woher wissen Nervenzellen welche Informationen zum gleichen Objekt gehören wie etwa zur Rose und ob sich
3:42 der Aufbau einer neuen Verbindung also lohnt denn die Forscher wissen werden wahlos spines also Fortsätze ausgebildet verschwendet das Gehirn kostbare Zeit
3:51 und Energie die Neuronen des Gehirns nutzen einen Effekt der sie über den Nachbarn informiert wenn ein Neuron einen elektrischen Impuls aussendet
3:59 steigt die calziumkonzentration in der Zelle an je nachdem wie viel Calzium vorhanden ist wird eine Verbindung ausgebaut oder nicht ein Teilnehmer
4:08 stellt eine Anfrage doch kommt er als Freund in Frage nun kommt Calzium als Vermittler in Spiel er erkundigt sich nach den Interessen ist das Profil zu
4:17 unterschiedlich wird die Verbindung wieder abgebaut viel effizienter ist es sich zuerst das Profil eines anderen
4:24 anzusehen und erst danach den Kontakt auszubauen doch diese neuen Verbindungen un ztausenden Synapsen müssen die Forscher erstmal finden ich habe hier
4:33 ein Beispiel das ist ein Würfel äh des Gehirns alles tausendfach vergrößert hier hier sind jetzt eine Million so kleine silberne flitterteilchen das sind
4:44 die Verbindungen zwischen den Nervenzellen sie sehen jetzt wie dicht das hier schon gepackt ist alles aber eigentlich müsste alles das was sie in
4:53 diesem großen Würfel sehen auch noch in diesen Würfel reingepackt werden wir versuchen in so einem dichten Geflecht die Veränderungen von einzelnen dieser
5:01 flitterteilchen zu sehen die Methode sie markieren die gesuchten Zellen mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen meist rot und
5:11 grün und zwar Sender und empfängernervenzellen so erhalten Sie fantastische Bilder hier von Gehirnzellen einer
5:23 Maus erst seit wenigen Jahren gibt es diese Methode dank neuartiger Verfahren wie das der zwei photonenmikroskopie sie wurde zum Teil
5:33 an anderen maxpl Instituten entwickelt seither ist es möglich die Veränderungen dieser winzigen Strukturen zu beobachten damit können die Forscher in die
5:42 äußersten Schichten des Gehirns blicken und den Nervenzellen beim Umbau ihrer Synapsen quasi zusehen Synapsen ändern sich je nachdem
5:52 wie man sie gebraucht jedes Mal wenn ein Impuls über die Nervenbahnen läuft hinterlässt dies eine kleine Spur im Gehirn benutzen wir diese Wege öfter
6:00 entstehen regelrechte Trampelpfade bis hin zur Datenautobahn werden die Nerven selten gereizt verschwinden die Verbindungen
6:11 wieder das Gehirn vergisst das einmal gelernte vergessen ist aber nicht verloren nicht alle Verbindungen werden komplett abgebaut 10% davon bleiben
6:23 bestehen und werden sozusagen auf Standby geschaltet wir können z.B eine Sprache Wiedererlernen weil früher an den betreffenden Stellen im Gehirn
6:33 bereits Synapsen ausgebildet wurden die Neurobiologen erkennen dass die Neuronen des Gehirns sich ständig umstrukturieren diese permanente
6:43 Anpassung nennen sie Plastizität man kann diese aber auch äußerlich beeinflussen könnte das Verständnis der Kommunikation unter den Nervenzellen der
6:52 Schlüssel sein zum schnelleren lernen und verstehen und können wir unser Gehirn mit Chemikalien optimieren stellen Sie sich vor Sie müssten nur
7:00 noch ein paar Stunden für Prüfungen lernen statt Tage oder Wochen oder man würde einmal Gelerntes nicht mehr vergessen ich persönlich bin da eher
7:09 skeptisch weil es natürlich nicht immer nur gut ist mehr zu lernen es ist auch wichtig irrelevante Sachen zu vergessen deswegen glaube ich dass das auch viele
7:17 Nachteile hat dass man z.B nicht mehr so gut vergisst dass das Gehirn sozusagen überläuft mit Information und D man am Ende dann nichts gewonnen sondern nur
7:24 verloren hat das Wunderwerk im Kopf unser Denkorgan optimiert sich ständig selbst es lernt indem es die Verschaltungen zwischen seinen
7:33 Nervenzellen permanent anpasst damit wir in einer sich ständig verändernden Umwelt überleben [Musik]