Neurowissenschaften - Gruppen

Wissenschaftliche Gruppe um Hermann Cuntz

Herman-Cuntz

Wie sind Neuronen miteinander verbunden? Was sind die Grundprinzipien ihrer Verdrahtung im Gehirn, d.h. wie lautet der Verbindungscode? Welche Auswirkungen hat dies auf Berechnung und Funktion neuronaler Netzwerke? So wie die Genkarte die Regeln für die strukturelle Gestaltung eines jeden Organismus trägt, wird angenommen, dass eine Karte aller Schaltkreise im Gehirn dazu beitragen wird, seine Konstruktionsprinzipien zu entwirren und viel über seine Funktionsweise zu verraten. In der letzten Zeit sind viele neuartige Techniken entwickelt worden, die es erlauben, neuronale Schaltkreise auf verschiedenen Ebenen zu sezieren, um schließlich das so genannte "Connectom" zu erhalten, das alle Verbindungen in einem bestimmten Hirnareal beschreibt. Doch im Gegensatz zum genetischen System, in dem der zugrunde liegende Code seit den Pionierarbeiten zur Struktur der DNA bekannt ist, bleibt der entsprechende Verbindungscode bis heute ein Rätsel. Vor mehr als hundert Jahren hat Ramón y Cajal jedoch vorgeschlagen, Baupläne des Gehirns zu interpretieren, indem er die Morphologie einzelner Neuronen beobachtete. Wir reagieren nun auf die von Cajal gestellte Herausforderung, indem wir computergestützte Werkzeuge und mathematische Gesetze entwickeln, um diesen Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion zu beschreiben. Morphologie ist der Schlüssel zum Verständnis beider Schaltungen und Berechnungen, da sie die von beiden gegebenen Einschränkungen widerspiegelt.

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Alexander Bird

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André Castro

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