Das Gehirn – Netzwerke in stetem Wandel (Prof. Dr. Raoul-Martin Memmesheimer)

In meinem Vortrag werde ich ein einfaches Modell für das Gedächtnis vorstellen, bei dem die Gedächtnisinhalte durch stark verbundene Gruppen von Nervenzellen repräsentiert werden. Unsere theoretischen Forschungen haben gezeigt, dass die Dynamik und Plastizität von neuronalen Netzwerken dazu führen kann, dass sich diese Gruppen verändern, also dass nach einer gewissen Zeit ganz andere Nervenzellen einen Gedächtnisinhalt repräsentieren. Dies erklärt die experimentell gefundene sogenannte Drift von Gedächtnisrepräsentationen. Weiterhin erklären unsere Modelle, wie Gedächtnis und Verhalten trotzdem erhalten bleiben können.

Schließlich werde ich unsere jüngsten Beschreibungen der Repräsentationsdrift mit Methoden der statistischen Physik vorstellen. Zusammen mit experimentellen Daten zu Verbindungsstärken und Neuronenzahlen der Regionen des Gehirns erlauben sie es, vorherzusagen, wie viele Neuronen einer Gehirnregion zu verschiedenen Zeitpunkten Teil der Gedächtnisrepräsentation sind. Dies erklärt den experimentell beobachteten zielgerichteten Transfer von Gedächtnisrepräsentationen zwischen Gehirnregionen, und die damit einhergehende Verfestigung von Gedächtnisinhalten durch eine weitgehend zufällige Drift von Gedächtnisrepräsentationen durch das Gehirn.

Das Bernstein Center Freiburg und die Fakultät für Biologie laden im Wintersemester 2026/27 wieder zu spannenden Fragen, kreativen Ansätzen und praxisbezogenen Methoden rund um das Thema Neurowissenschaften ein. Herausragende Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus ganz Deutschland werden jeweils aus Sicht ihrer Disziplin anschaulich und verständlich über ihre Forschung berichten.