Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Um in der Welt zu bestehen, muss sich ein Organismus auf ständig neue Verhältnisse einstellen können. Dies wäre nicht möglich ohne das Gehirn und Nervensystem, die alle wichtigen Abläufe im Körper steuern: Sie verarbeiten Sinneseindrücke, kontrollieren Organfunktionen, steuern Bewegungen und ermöglichen unser Denken. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried wollen verstehen, wie sich solch ein komplexes System entwickeln kann, wie es im Detail funktioniert, und wie es in einer sich kontinuierlich verändernden Umwelt die entsprechenden Verhalten auslösen kann. Im Fokus stehen dabei die kleinsten Veränderungen von Gehirn und Nervensystem auf Ebene der Moleküle bis hin zu den Synapsen, den Zellen und den Nervennetzwerken.

Kontakt

Am Klopferspitz 18
82152 Martinsried
Telefon: +49 89 8578-1
Fax: +49 89 8578-3541

Promotionsmöglichkeiten

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

IMPRS for Molecular Life Sciences: From Biological Structures to Neural Circuits

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Abteilung Gene - Schaltkreise - Verhalten

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Abteilung Synapsen – Schaltkreise – Plastizität

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Abteilung Schaltkreise - Information - Modelle

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Abteilung Elektronen - Photonen - Neuronen

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Abteilung Moleküle – Signale – Entwicklung

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Künstliche Intelligenz lernt Nervenzellen am Aussehen zu erkennen

Neurobiologen trainieren künstliche neuronale Netze darauf, das Gehirn zu kartieren

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Nervenzelle arbeitet wie 1400 einzelne Zellen

Amakrinzelle im Sehsystem der Fruchtfliege besteht aus elektrisch isolierten Untereinheiten

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Hin oder weg? Entscheidungen bahnen sich ihren Weg durchs Fischgehirn

Max-Planck-Neurobiologen zeigen, wie visuelle Eindrücke in ein Verhalten umgewandelt werden

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Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

HS-Zellen korrigieren eine ungewollte Drehbewegung durch Bremsen der Beine

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Fisch-Freundschaft mit springendem Punkt

Zebrafische erkennen virtuelle Schwarmpartner an arttypischen Bewegungsmustern

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Großes Bewegungstalent besitzt eine wenige Tage alte Zebrafischlarve noch nicht – kurze, heftige Schwanzschläge, viel mehr ist in diesem Alter nicht drin. Herwig Baier vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried bei München reicht das aber schon. Ein einfaches und vor allem durchsichtiges Gehirn ist für ihn viel wichtiger, schließlich will er einzelne Nervenzellen mit Licht an- und ausschalten und so herausfinden, wie das Gehirn Bewegungen und Verhalten steuert.

Am Anfang gab es nur einen kleinen Trampelpfad zwischen dem Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried und dem Stadtrand von München. Inzwischen ist an der Münchner Peripherie ein riesiger Biocampus entstanden, und aus dem Pfad wurde ein breiter Weg. Tobias Bonhoeffer zufolge funktionieren Lernen und Gedächtnis ganz ähnlich: Intensiv benutzte Wege werden ausgebaut, unwichtige Strecken oder Sackgassen stillgelegt.

Unterbrochene Verbindungen zwischen Nervenzellen im Rückenmark wieder herzustellen, zählt zu den großen Herausforderungen der Neurobiologie.

Ein tausendstel Gramm Nervenzellen gepackt in einen Kubikmillimeter Volumen – so präsentiert sich, von außen betrachtet, das Hirn einer Fliege. Doch dieses Organ hat’s in sich: In Bruchteilen von Sekunden setzt es optische Informationen in Steuerbefehle um und befähigt Fliegen damit zu akrobatischen Luftmanövern. Alexander Borst, Direktor am Martinsrieder Max-Planck-Institut für Neurobiologie, beschäftigt sich mit der Schaltlogik und den Bauteilen dieses ungemein leistungsfähigen Bordcomputers.

Student*innen der Naturwissenschaften für die Mitbetreuung verschiedener MaxLab-Kurse

Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried 29. Mai 2019

Designerproteine für die Hirnforschung

2018 Griesbeck, Oliver

Immunbiologie Infektionsbiologie Medizin Neurobiologie

Mittels sogenannter "gerichteter Evolution" lassen sich in vitro maßgeschneiderte Proteine für die neurobiologische Grundlagenforschung erstellen. Um solche Proteine effizienter erzeugen und validieren zu können, entwickelten wir eine Screening-Station, die es uns erlaubt, in Bakterien schnell und effizient besonders geeignete Protein-Varianten auszuwählen. Mit Hilfe dieser Station optimierten wir ein fluoreszierendes Protein, das sich besonders für das Markieren tief im Gehirn gelegener Strukturen eignet.

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Genuss-Neurone der Amygdala fördern die Nahrungsaufnahme

2018 Klein, Rüdiger

Immunbiologie Infektionsbiologie Medizin Neurobiologie

Die Amygdala ist Teil mehrerer neuronaler Netzwerke, die Energiehaushalt, Gefühlslage und Belohnung koordinieren. Verschiedene Nervenzelltypen der Amygdala übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Kürzlich beschriebene „Genuss-Neurone“ der Amygdala verbinden die Nahrungsaufnahme mit positiven Empfindungen. Eine künstliche Aktivierung dieser Nervenzellen fördert bei Mäusen die Nahrungsaufnahme, auch wenn die Tiere nicht hungrig sind. Fehlfunktionen dieses Amygdala-Netzwerks könnten Essstörungen auslösen.

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Wie das Gehirn gesehene Bewegungen erfasst

2017 Kubo, Fumi

Genetik Neurobiologie Verhaltensbiologie

Wie das Gehirn eingehende sensorische Informationen verarbeitet und daraus passende Verhaltensantworten generiert, zählt zu den großen Fragen der Neurowissenschaften. Zebrafischlarven (Danio rerio) bieten mit ihrem durchsichtigen Gehirn und vielfältig modifizierbaren Genen eine einzigartige Möglichkeit, diese Frage auf der Ebene einzelner Nervenzellen und neuronaler Schaltkreise zu untersuchen. So konnten die Wissenschaftler einen fundamentalen neuronalen Mechanismus entschlüsseln, der zwischen verschiedenen Bewegungsmuster unterscheiden kann und entsprechende Verhaltensantworten anstößt.

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Die Entschlüsselung der Hirnfaltung

2017 Klein, Rüdiger

Evolutionsbiologie Medizin Neurobiologie

Die Großhirnrinde (Kortex) des menschlichen Gehirns weist ein charakteristisches Muster von Rillen und Furchen auf. Diese erlauben dem Kortex eine maximale Oberfläche bei minimalem Raumbedarf im Schädel. Nicht alle Säugetiere haben jedoch ein gefaltetes Großhirn. Mit Hilfe eines genetischen Eingriffs konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie die natürlicherweise glatten Gehirne von Mäusen künstlich zur Faltung bringen. Die Ergebnisse geben Einblick in die Mechanismen, die der Hirnfaltung zugrunde liegen.

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Körperliche Verfassung und Lebensumstände können sowohl die Wahrnehmung als auch die Reaktion auf den Geruch oder Geschmack bestimmter Nahrung verändern. Was diese Veränderung jedoch auslöst, ist noch unklar. Nun konnte gezeigt werden, dass befruchtete Weibchen der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) nach der Befruchtung polyaminreiche Nahrung bevorzugen und mittels bestimmter Geruchs- und Geschmacksrezeptoren identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, wie körperliche Bedürfnisse die Sinne und letztlich das Verhalten beeinflussen können.

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