Max-Planck-Institut für Hirnforschung

Max-Planck-Institut für Hirnforschung

Kein zweites Organ ist so komplex wie das menschliche Gehirn. Jede der rund 100 Milliarden Nervenzellen oder Neurone kann mit tausenden anderen Neuronen in Verbindung stehen. Das “Produkt” des Gehirns — Verhalten, Handlung, Wahrnehmung, Sprache, Erkenntnis und vieles mehr — ist außerordentlich vielfältig und noch immer rätselhaft. Das Max-Planck-Institut für Hirnforschung widmet sich der Erforschung der Gehirnfunktion auf mechanistischen und rechnerischen Ebenen. Der Fokus liegt dabei auf der Funktionsweise der Schaltkreise im Gehirn beginnend bei den Molekülen in einer einzelnen Hirnzelle, über die Vernetzung von Neuronen in einem lokalen Schaltkreis bis hin zu größeren Gehirnsystemen.

Um grundlegende Erkenntnisse über die Gehirnfunktion zu gewinnen, untersuchen die Wissenschaftler des Instituts weniger komplexe Nervensysteme wie die von Nagetieren, Schildkröten und Fischen. Sie messen wie diese sensorische Informationen verarbeiten, wie Erinnerungen entstehen und gespeichert werden, wie Tiere schlafen und wie sie sich in ihrem Verhalten an veränderte Bedingungen anpassen. Letztendlich wollen die Forscher die grundlegenden Regeln verstehen, die der Funktionsweise des Gehirns zugrunde liegen und so deren Beitrag zu Wahrnehmung und Verhalten klären. Hierzu verwenden sie molekularbiologische, bildgebende, elektronmikroskopische, genetische, und elektrophysiologische Verfahren sowie auch Methoden der Verhaltensforschung und numerische Simulationen.

Kontakt

Max-von-Laue-Str. 4
60438 Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 850033-0
Fax: +49 69 850033-1599

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS for Neural Circuits

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Wabenförmige Anordnung von Kacheln, von denen etwa die Hälfte Porträts von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zeigen.

Rund die Hälfte der Max-Planck-Anträge auf einen ERC Advanced Grant war erfolgreich

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Tobias Erb und Moritz Helmstaedter werden mit dem wichtigsten deutschen Forschungspreis geehrt

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Eine neue Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift CELL veröffentlicht wurde, verändert unser Verständnis der grundlegenden Bausteine des Gehirns, der Proteine an den Synapsen.

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Erin Schuman

Max-Planck-Wissenschaftlerin erhält zusammen mit zwei weiteren Forschenden renommiertesten Forschungspreis der Neurowissenschaften

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Das Bild zeigt eine Kachel mit Bildern von 10 Max Planck Forschern und Forscherinnen, die im Vergabeverfahren 2022 um den ERC Consolidator Grant  erfolgreich waren. Es sind Annalisa Pillepich, MPI für Astronomie, Philip J.W.Moll, MPI für Struktur und Dynamik der Materie, Simone Kuehn, MPI für Bildungsforschung, Joshua Wilde, MPI für demografische Forschung Meritxell Huch, MPI für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dora Tang, MPI für molekulare Zellbiologie und Genetik, Aljaz Godec, MPI für Multidisziplinäre Naturwissenschaften, Stéphane Hacquard, MPI für Pflanzenzüchtungsforschung, Hiroshi Ito, MPI für Hirnforschung und Daniel Schramek, MPI für molekulare Genetik

Mit diesem Ergebnis liegt Max-Planck im europäischen Vergleich auf Platz zwei

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Vor 100 Jahren wurde in Berlin das Kaiser-Wilhelm-Institut für Hirnforschung gegründet. Erster Direktor war Oskar Vogt, ein ehrgeiziger Wissenschaftler, der mit der Untersuchung von Lenins Gehirn berühmt wurde. Seine Frau Cécile und er lieferten wichtige Erkenntnisse zum Bau der Großhirnrinde – und saßen auch manchem Irrtum auf.

Tierpfleger/in (m/w/d) | Fachrichtung Forschung und Klinik oder Zoo

Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main 24. April 2024

Auszubildende/r als Fachinformatiker/in (m/w/d)
 

Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main 10. April 2024

Die Bausteine der Kommunikation in unserem Gehirn

2023 Erin Schuman, Julian Langer 

Neurobiologie

Unser Gehirn besteht aus einem komplexen Netzwerk aus Nervenzellen, in dem die Nervenzellen miteinander über Synapsen kommunizieren. Wir untersuchen, welche Proteine an diesen Synapsen eingesetzt werden und wie sich verschiedene Nervenzellen und Synapsen voneinander unterscheiden. Unsere Erkenntnisse helfen uns die molekularen Grundlagen der Kommunikation in unserem Hirn zu verstehen, die essentiell sind für alle Fähigkeiten unseres Gehirns und die z.B. in neurodenerativen Erkrankungen oder im Alter gestört werden können.

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Neuronaler Mechanismus von Navigationssimulationen

2022 Ito, Hiroshi

Neurobiologie

Das Gehirn muss ein inneres Modell, eine sogenannte „kognitive Karte“ seiner Umgebung erstellen, um erfolgreich zu einem gewünschten Ziel zu navigieren. Ein weiterer Zweck dieser Karte ist es, die Folgen einer Entscheidung in einer hypothetischen Umgebung abschätzen zu können, die wir in der realen Welt noch gar nicht erlebt haben. Möglicherweise besteht hierin die Grundlage für unsere Kreativität und Vorstellungskraft. Es ist das Ziel unserer Forschung, die neuronalen Schaltkreise zu verstehen, die unseren inneren Denkprozessen zugrunde liegen. 

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Unsere visuelle Fähigkeit, Objekte vom Hintergrund zu unterscheiden, hängt in hohem Maße von der Erkennung lokaler Diskontinuitäten in Bewegung, Farbe, Kontrast oder Textur ab. Die Berechnung der Merkmale einer Textur ist erstaunlich schwierig, wie die Hunderttausende von Versuchen zeigen, die neuronale Netzwerke benötigen, um sie zu "lernen". Dennoch segmentiert und differenziert unser Gehirn Texturen ohne offensichtliche Anstrengung. Unsere Forschung zielt darauf ab, zu verstehen, wie dies geschieht, indem wir die einzigartige Fähigkeit der Kopffüßer zur Tarnung nutzen.

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Spuren des Lernens in den Netzwerken des Gehirns

2020 Helmstaedter, Moritz

Neurobiologie

Die Gehirne von Säugetieren, mit ihrer unvergleichbar großen Zahl von Nervenzellen und einer extremen Dichte an Kommunikation, sind die komplexesten bekannten Netzwerke. Seit mehr als hundert Jahren gibt es Methoden zur teilweisen Analyse dieser Netzwerke. Lokal komplette Verschaltungskarten neuronaler Netzwerke im Säugetierhirn zu erlangen, ist jedoch erst seit wenigen Jahren möglich. Unserem Forscherteam ist es nun gelungen, Hirngewebe aus dem Säugetiergehirn zu kartieren und auf Spuren von vorangegangenen Lernvorgängen zu analysieren.

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Molekulare Spuren von Lernen und Gedächtnis

2019 tom Dieck, Susanne; Hafner, Anne-Sophie; Donlin-Asp, Paul; Rangaraju, Vidhya; Schuman, Erin

Neurobiologie

Lernen und Gedächtnis laufen im Gehirn auf verschiedenen Ebenen ab, beruhen letztendlich aber auf Molekülveränderungen. Diese winzigen Spuren versuchen wir sichtbar zu machen, um die molekularen Schritte des Lernens zu verstehen. Eine fundamentale Rolle spielt offensichtlich die Produktion neuer Proteine direkt vor Ort, an Kommunikationsstellen zwischen Nervenzellen. Vor kurzem konnten wir einen Code hinter der Kopplung von Proteinbildung und zellulärem Lernen entschlüsseln und zudem Fragen zur Energieversorgung klären.

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