Max Planck Florida Institute for Neuroscience

Max Planck Florida Institute for Neuroscience

Auch Wissenschaftler glauben manchmal nur das, was sie sehen. Moderne bildgebende Verfahren und Mikroskopiertechniken, wie z.B. Fluoreszenz-Mikroskopie und Kernspintomografie, erlauben es ihnen, lebenden Zellen „live“ bei der Arbeit zuzusehen. Das Max Planck Florida Institute for Neuroscience will Verfahren und Technologien nutzen und weiterentwickeln, um Vorgänge im Zellinnern bis auf Molekülebene sichtbar zu machen. Es ist das erste Forschungsinstitut der Max-Planck-Gesellschaft in den USA. Wissenschaftler des Instituts arbeiten unter anderem an einem dreidimensionalen Atlas der Großhirnrinde von Mäusen, um Position und Vernetzung von Synapsen und Nervenzellen bildlich darzustellen. Diese Erkenntnisse sollen dazu beitragen, auch das menschliche Gehirn besser zu verstehen.

Kontakt

One Max Planck Way
Jupiter, FL 33458, USA
Telefon: +1 561 972-9000
Fax: +1 561 972-9001

Promotionsmöglichkeiten

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

IMPRS for Brain and Behavior

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

Abteilung Funktioneller Aufbau und Entwicklung des cerebralen Cortex

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Neues Institut führt Spitzenforscher auf dem Gebiet der Neurowissenschaften zusammen, um die Geheimnisse des Gehirns zu entschlüsseln

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Die Neuverdrahtung des Gehirns hält ein Leben lang an

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Auf dem College nannten sie ihn wegen seiner Figur und seines ausgeprägten Willens einfach stump – Baumstumpf. Heute ist der ehemalige Footballspieler Samuel Young ein anerkannter Neurowissenschaftler.

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Das Max-Planck-Institut in Florida (MPFI) gab heute bekannt, dass der Neurowissenschaftler Ryohei Yasuda von der Duke Universität die wissenschaftliche Leitung der Forschungsgruppe für neuronale Signalleitung übernehmen wird.

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Wissenschaftler am Max Planck Institut in Florida rekonstruieren erstmals ein räumliches Modell einer kortikalen Säule

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Auf dem College nannten sie ihn wegen seiner Figur und seines ausgeprägten Willens einfach stump – Baumstumpf. Heute ist der ehemalige Footballspieler Samuel Young ein anerkannter Neurowissenschaftler.

Proteine der Neurexin-Familie sind dafür verantwortlich, präsynaptische Nervenendungen mit ihren postsynaptischen Gegenstücken zu verankern. Sie sind wichtig für die Bildung und die korrekte Funktion von Synapsen. Bei manchen Schizophrenie- und Autismuspatienten fehlt aufgrund einer Genmutation ein Mitglied der Neurexin-Familie, Neurexin1α (NRXN1α). Wir konnten zeigen, dass das Fehlen von NRXN1α bestimmte Synapsen im Furchtzentrum des Gehirns, der Amygdala, stark beeinträchtigt, was zu Komplikationen beim Lernen und Verstehen von Furcht induzierenden Stimuli führt.

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Spezifische Adhäsionsmoleküle steuern die Synapsenbildung von Chandelierzellen im Kortex

2019 Steinecke, André; Taniguchi, Hiroki

Neurobiologie Strukturbiologie Zellbiologie

Chandelierzellen sind inhibierende Interneurone, die gezielt das Axon-Initialsegment von Pyramidenzellen im Kortex innervieren, wodurch sie deren Signalgebung komplett unterdrücken können. Wir haben durch eine Kombination von genetischen und optischen Methoden ein bestimmtes Zelladhäsionsmolekül entdeckt, das notwendig und hinreichend für die spezifische Synapsenbildung der Chandelierzellen ist. Wird das entsprechende Gen im Erbgut der beteiligten Neurone gestört, kommt es zu schwerwiegenden Fehlbildungen des neuralen Netzwerkes.

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Unsere unterbewusste Fähigkeit, routinierte Bewegungsabläufe beinahe mühelos ausführen zu können, wird oft Muskelgedächtnis genannt. Diese Erinnerungen werden aber nicht im Muskel selbst, sondern im Kleinhirn gespeichert. Obwohl hier zu jeder Zeit ganze Fluten von neuronalen Signalen eintreffen, wird das Muskelgedächtnis glücklicherweise nicht ständig umgeschrieben; dies geschieht nur unter stark regulierten Bedingungen. Den Schlüssel hierzu bildet eine Gruppe inhibitorischer Nervenzellen des Kleinhirns, genannt molecular layer interneurons (MLIs), von denen dieser Bericht handelt.

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CRISPR/Cas9-basierte genetische Modifikation von ausdifferenzierten Nervenzellen im Gehirn

2017 Yasuda, Ryohei

Neurobiologie Strukturbiologie Zellbiologie

Mit der CRISPR/Cas9-Methode kann das Erbgut von Zellen präzise und effizient verändert werden, mit bisher unübertroffener Einfachheit und Schnelligkeit. Im Gehirn war CRISPR/Cas9 bisher nicht erfolgreich, weil die Methode bei älteren, ausdifferenzierten Zellen nicht funktioniert. Nun wurde entdeckt, wie man durch die Kombination von CRISPR/Cas9 und einem Virus die Effizienz der Methode um Größenordnungen steigern kann, sodass sie auch in ausgereiften, sich nicht mehr teilenden Nervenzellen funktioniert – und zwar unabhängig von der Gehirnregion, dem Zelltyp und dem Alter.

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Synapsen verbinden Neuronen zu funktionellen Netzwerken. Diese Zell-Zell Verbindungen sind somit ein grundlegender Bestandteil normaler Gehirnfunktionen. Falsch angelegte Verbindungen führen zu Funktionsstörungen oder sogar zum Tod. Während der Embryonalentwicklung verlängert jede Nervenzelle ihre Axone und Dendriten und bildet Verbindungen mit inhibierenden, aber auch mit signal-verstärkenden Nervenzellen, die interessanterweise miteinander vermischt sind. Wie diese Synapsen hochpräzise an spezifischen Punkten auf den Dendriten angelegt werden, ist noch weitgehend unbekannt.

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