Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik

Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik

Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik erforscht die Informationsverarbeitung im Gehirn von Mensch und Tier. Experimentelle und theoretische Methoden sowie Computersimulationen helfen dabei, die Prozesse zu untersuchen, die Sinnesreize in Wahrnehmungen und Erinnerungen übersetzen, uns Entscheidungen fällen und handeln lassen. Neben den unten aufgeführten Abteilungen Computational Neuroscience (Direktor: Peter Dayan), Physiologie kognitive Prozesse (Direktor: Nikos Logothetis) und Wahrnehmung, Kognition & Handlung (em. Direktor: Heinrich Bülthoff) sind am Institut zwei weitere Abteilungen für Hochfeld-Magnetresonanz (Max-Planck-Fellow: Klaus Scheffler) und Sensorische & Sensomotorische Systeme (Max-Planck-Fellow: Li Zhaoping) angesiedelt. Die entsprechenden Links finden Sie hier: https://www.kyb.mpg.de/abteilungen.

Kontakt

Max-Planck-Ring 8
72076 Tübingen
Telefon: +49 7071 601-510
Fax: +49 7071 601-520

Promotionsmöglichkeiten

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

IMPRS for The Mechanisms of Mental Function and Dysfunction

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

Experimente mit Stereogrammen bestätigen, dass höhere Sehzentren widersprüchliche visuelle Signale zensieren

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Internationales Forschungsteam zeigt, wie neuronale Schaltkreise ein Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung erreichen

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Mit einem neuen mathematischen Modell lassen sich die Auswirkungen von Maßnahmen zur Eindämmung berechnen

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Mit optischen Informationen über die Fahrstrecke alleine lässt sich eine Reiskrankheit nicht verhindern

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Dogmatische Menschen informieren sich seltener, bevor sie Entscheidungen treffen

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Rauf, runter, oben, unten, vorne, hinten – mit sieben unabhängig voneinander ansteuerbaren Drehgelenken, einer um 360 Grad drehbaren und simultan in sechs verschiedene Richtungen steuerbaren Kabine sowie der zwölf Meter langen Linearachse bietet der CyberMotion Simulator (CMS) in Tübingen nahezu unendliche Möglichkeiten der Bewegungssimulation. Und auch wenn sich der Gedanke hier aufdrängt: Dieses weltweit einzigartige Instrument dient nicht der Entwicklung der neuesten Attraktion für das Münchner Oktoberfest.

Rund ein tausendstel Gramm wiegt das Gehirn einer Stubenfliege, doch kann das Insekt dank dieser winzigen Steuerzentrale in Sekundenbruchteilen Bilder auswerten und rasante Flugmanöver steuern. Wie die Bewegungsdetektoren im Fliegenhirn funktionieren, beschrieb vor mehr als 50 Jahren Werner Reichardt, Gründungsdirektor am Max-Planck- Institut für biologische Kybernetik in Tübingen.

Das interessanteste Forschungsobjekt dieser Welt, abgesehen von der Welt selbst, war für Valentin Braitenberg das Gehirn. Um das komplizierteste aller Organe zu ergründen, verbrachte der ehemalige Direktor am Tübinger Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik Tausende Stunden am Mikroskop. Dabei studierte er den Faserverlauf in verschiedenen Hirnregionen und suchte nach deren Funktionen.

Woran orientieren wir uns, wenn wir eine fremde Stadt erkunden? Und welche Strategien nutzen wir, um von A nach B zu finden? Das sind Fragen, mit denen sich die Wissenschaftler der Abteilung Wahrnehmung, Kognition und Handlung im Tübinger Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik beschäftigen. Und sie sind sicher: Im Geiste setzen wir unsere Wege aus vielen einzelnen Informationshäppchen, also quasi aus winzigen Einzelkarten, zusammen – immer ausgehend von unserem aktuellen Standort.

Maschinen sind von Haus aus dumm. Es mangelt ihnen an Flexibilität und den richtigen Reaktionen zur rechten Zeit. Wissenschaftler bemühen sich, den Robotern so etwas wie Intelligenz anzulernen.

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Erst schauen, dann sehen

2020 Zhaoping, Li

Kognitionsforschung Neurobiologie

Trotz vieler Forschungsarbeiten zum Sehen wissen wir noch wenig zur Verarbeitung visueller Reize in höheren Gehirnarealen. Der Grund dafür ist, dass eine wichtige Forschungsfrage nicht auf die richtige Weise gestellt wurde: die Selektion von Informationen durch Aufmerksamkeit. Bestimmte Gehirnareale koordinieren, wohin wir unseren Blick richten; andere entscheiden über die Interpretation des ausgewählten Input und fragen nötigenfalls weitere Informationen ab. Unsere Hypothesen setzen einen neuen Rahmen für das zukünftige Verständnis davon, wie das Sehen in unserem Gehirn funktioniert.

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Mikrochip öffnet Fenster zum Gehirn

2019 Scheffler, Klaus

Kognitionsforschung Neurobiologie

Das Gehirn ist das bisher am wenigsten verstandene Organ im menschlichen Körper. Es verarbeitet äußere Reize, die auf uns einströmen und leitet daraus Entscheidungen oder Aktionen ab, um blitzschnell mit unserer Umwelt zu interagieren. Dabei verbraucht es fast 20 Prozent des gesamten Energiebedarfs des Körpers und ungefähr 50 Prozent mehr Energie als das Herz. Unser Forscherteam hat einen miniaturisierten MagnetresonanzSensor (NMR) entwickelt, der die Nervenaktivität und Blutregulierung mit weitaus höherer räumlicher und zeitlicher Auflösung messen kann als herkömmliche Systeme.

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Neuropsychiatrische Medikamente in klinischer Anwendung und experimentellen Systemen

2018 Noori, Hamid R.

Kognitionsforschung Neurobiologie

Neuropsychiatrische Erkrankungen sind psychische Störungen, die mit Erkrankungen des Nervensystems assoziiert sind. In den vergangenen 50 Jahren stieg die Zahl neurochemischer Untersuchungen am Nagetiergehirn stetig an. Heute liegen den Neurowissenschaftlern „Big Data“ vor: Datenmengen, die sich für systematische Datenanalysen eignen. Unsere Analyse von Tausenden von Experimenten macht die Ergebnisse der Forscherwelt zugänglich – und zeigt gleichzeitig eine Diskrepanz zwischen der aktuellen Klassifikation von neuropsychiatrischen Medikamenten und den tatsächlichen Neurotransmitterreaktionen.

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Holistische Wahrnehmung von Gesichtern und Objekten

2017 Bülthoff, Isabelle ; Zhao, Mintao; Bülthoff, Heinrich

Kognitionsforschung Neurobiologie

Gesichtspartien können nicht separat betrachtet werden, ohne dass die restlichen Teile des Gesichts unsere Wahrnehmung beeinflussen. Diese sogenannte holistische Wahrnehmung war bislang hauptsächlich für statische Gesichter (Photos) oder vertraute Gegenstände beschrieben. Die Tübinger Forscher konnten nun zeigen, dass auch dynamische Gesichter und unbekannte Objekte mit bestimmten Eigenschaften holistisch wahrgenommen werden. Ihre Ergebnisse stellen eine Herausforderung für bestehende Theorien zur holistischen Wahrnehmung dar.

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Durch die Entwicklung einer multi-modalen fMRT-Methode lassen sich die Interaktionen zwischen Neuronen, Gliazellen und Blutgefäßen im gesunden und kranken Gehirn von Tieren besser verstehen. Durch die Kombination von fMRT-Signalen einzelner Blutgefäße mit Optogenetik und genetisch kodierten Kalziumindikatoren können spezifische Beiträge vaskulärer und zellulärer Komponenten zum fMRT Signal identifiziert werden. Zukünftig soll es damit zum Beispiel möglich sein, gefäß-spezifische Biomarker bei Patienten mit vaskulärer Demenz zu identifizieren.

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