Affen leben meist in komplexen sozialen Gruppen, in denen Individuen über viele Jahre hinweg differenzierte Beziehungen zueinander pflegen. Die soziale Umwelt wird nicht nur als selektiver Druck in der Evolution kognitiver Fähigkeiten verstanden, sondern prägt auch das tägliche Verhalten der Tiere. In meinem Vortrag gebe ich einen Überblick über die soziale Intelligenz von Affen und […]
Menschen und Tiere sammeln fortlaufend Informationen aus ihrer Umgebung und verknüpfen sie über Zeit und Raum, um Entscheidungen zu treffen. Welche neuronalen Prozesse diesen erstaunlichen Berechnungen zugrunde liegen, ist jedoch noch weitgehend ungeklärt. In meinem Vortrag stelle ich zunächst Verhaltensexperimente mit Zebrafischlarven vor. Dabei zeigt sich, dass die Tiere bei Entscheidungen überraschend ähnliche Strategien nutzen, […]
Das Großhirn von Säugetieren beruht auf einem einheitlichen Baustein: Lokalen Netzwerken von Nervenzellen, sogenannten Mikro-Schaltkreisen. Menschen haben mehr vom Gleichen. Von der Maus zum Menschen vergrößert sich das Volumen des Großhirns etwa tausendfach. Ähnliche Gewebe finden sich zudem in den verschiedenen Hirnarealen derselben Art, unabhängig davon, ob sie visuelle oder auditorische Information verarbeiten, oder mit […]
Künstliche neuronale Netze sind biologischen Netzen nachempfunden. Doch die künstlichen Nervenzellen verhalten sich nicht wie echte. Die erfolgreichen Lernalgorithmen künstlicher neuronaler Netze machen sich diesen Unterschied zunutze und sind daher für biologische Gehirne ungeeignet. Wie können wir die Lernalgorithmen anpassen, damit sie uns zu verstehen helfen, wie Lernen in biologischen (unseren) Gehirnen funktioniert? Und können […]
Der Geruchssinn ist einer der ältesten Sinne und im Vergleich zu anderen Sinnen wie Hören und Sehen noch wenig untersucht. Olfaktorische Objekte wie beispielsweise der Duft von Kaffee unterscheiden sich grundlegend von visuellen Objekten wie etwa einer Kaffeetasse, da Gerüche im Gehirn zunächst als großräumig verteiltes Aktivierungsmuster repräsentiert werden. Die neuronalen Netzwerke der Geruchsverarbeitung haben […]
Instinktverhalten sind angeborene Verhaltensweisen, die für das Überleben von Tieren essentiell sind, und die sie ohne oder nur mit sehr wenig Vorerfahrung ausführen können. Fortpflanzung, Jagd und Verteidigung sind Beispiele von Instinktverhalten, die sich im gesamten Tierreich entwickelt haben, um das Überleben eines Individuums und seiner Nachkommen zu sichern, ohne dass es dafür eines Lernprozesses […]
Die menschliche Hirnentwicklung ist gekennzeichnet durch Phasen mit hoher Kapazität, Neues zu lernen. In diesen sogenannten sensiblen Perioden hängt die strukturelle und funktionelle Entwicklung des Gehirns besonders stark von der Umwelt und den Erfahrungsmöglichkeiten ab. Beim Menschen wird die Rolle früher Erfahrungen am Modell von Blindheit erforscht; neuronale Prozesse, die sensiblen Perioden zugrunde liegen, werden […]
Warum können wir uns an den ersten Schultag, den Duft eines Gerichts oder den Weg zu unserem Lieblingscafé oft noch nach Jahrzehnten erinnern? Unser Gehirn besitzt die erstaunliche Fähigkeit, Erlebnisse in dauerhafte Erinnerungen umzuwandeln und sie selbst nach langer Zeit wieder abzurufen. Doch wie entstehen solche Gedächtnisspuren? Wie kann das Gehirn neue Erfahrungen speichern ohne […]
Wir werden immer älter – doch wie hält unser Gehirn mit? Als Organ mit dem höchsten Energieumsatz ist es zugleich erstaunlich anpassungsfähig, und genau diese Plastizität ist der Schlüssel zum geistig gesunden Altern. Sie erklärt, warum sich Ablagerungen wie beim Alzheimer über Jahrzehnte aufbauen können, ohne dass die geistige Leistung nachlässt. Erst wenn mehrere Faktoren […]
Die akustische Kommunikation ist ein zentraler Aspekt des Menschseins, ohne die unser Leben und Arbeiten kaum vorstellbar ist. Schwerhörigkeit erschwert die Kommunikation, was nur eingeschränkt durch Hörhilfen ausgeglichen werden kann. Situationen in lauten Umgebungen und mit Raumhall bleiben herausfordernd und Betroffene verlassen sich mehr auf multimodale Information aus Mimik und Gestik. Mit der real-time Simulated […]
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 […]
Viele Tiere bewegen ihre Sinnesorgane, um ihre Interaktion mit der Umwelt gezielt zu steuern. So sind zum Beispiel unsere Augen ständig in Bewegung und verraten einiges über unsere visuelle Aufmerksamkeit. Seit Kurzem wissen wir, dass Fruchtfliegen mittels winziger Muskeln ihre Netzhaut bewegen können – sowohl spontan als auch als Reaktion auf optische Reize. Diese Netzhautbewegungen […]
Um in einer unvorhersehbaren Welt gut zu funktionieren, muss das Gehirn unerwartete Ereignisse erkennen und darauf reagieren. Doch in der Hirnrinde sind einzelne Neurone nur schwach miteinander verbunden, obwohl jedes einzelne bereits pro Sekunde mit Tausenden von Signalen bombardiert wird. Daher ist unklar, wie ein einzelner neuer Impuls, der ein neuartiges Ereignis darstellt, einen Einfluss […]