Institute und Experten

Die Freisetzung unterschiedlichster Signalstoffe erfolgt nach sehr ähnlichem Muster. In den Nervenendigungen ist der Neurotransmitter in Speicherbläschen, sog. Vesikeln, verpackt und wird vom Nervenimpuls durch Exozytose, d. h. Verschmelzung der Vesikel mit der Zellmembran, freigesetzt. Auf ganz ähnliche Art werden Hormone aus Drüsenzellen freigesetzt. Dabei greifen die zellulären Mechanismen der Exozytose auf dieselben molekularen Bausteine zurück. Dennoch ist bei genauer Betrachtung die Regulation der Freisetzung sehr unterschiedlich. Die meisten dieser Unterschiede sind wohl darauf zurückzuführen, dass an der Nervenendigung die beteiligten Elemente – Speichervesikel und kaliumspezifische Ionenkanäle – in hochregulierter Form zusammengeführt werden.

Die Arbeitsgruppe „Biomedizinische NMR“ befasst sich mit der Weiterentwicklung der Magnetresonanz-Tomografie und ihrer Anwendung in der Neurobiologie. Die Ansätze erlauben einzigartige Einblicke in die Struktur, den Stoffwechsel und die Funktion des intakten lebenden Gehirns – von Maus bis Mensch. Schwerpunkte bilden neben methodischen Entwicklungen die Untersuchungen von Tiermodellen neurodegenerativer Erkrankungen sowie neue Zugänge zu der Verschaltung von Nervenfasern und der kortikalen Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn.

Wenn Galaxien nahe aneinander vorbeifliegen oder zusammenstoßen, treten gewaltige Gezeitenkräfte auf, die Staub und Gas in den Galaxien verwirbeln und komprimieren. Dies führt zu einem starken Anstieg der Sternentstehung. Mit Computersimulationen wurde gezeigt wie sich die Sternentstehungsrate während eines Verschmelzungsvorgangs verhält. und eine analytische Formel abgeleitet, mit der sich die Staubabsorption vorhersagen lässt.

Cassiopeia A ist der jüngste bekannte Supernova-Überrest in unserer Galaxis. Von Menschen unbeobachtet, muss er um 1680 explodiert sein. Der rund 11000 Lichtjahre entfernte Nebel gehört zu den meist untersuchten Himmelskörpern. Im infraroten Spektralbereich ist es nun gelungen, Lichtechos um den Supernova-Überrest zu entdecken. Diese stammen von interstellarem Staub, der durch den Lichtblitz der Supernovaexplosion und durch Strahlungsausbrüche des neu entstandenen Neutronensterns geheizt wurde.

Einer Gruppe von Röntgenastronomen am Max-Planck-Institut für Astrophysik gelang es das dreißig Jahre alte Problem, woher die Strahlung des galaktischen Röntgenhintergrunds stammt, zu lösen: Es ist die Emission einer großen Zahl einzelner Punktquellen, hauptsächlich kataklymischer Varaiabler und koranalaktiver Sterne besteht.Hierfür wurden Beobachtungsdaten verschiedener Instrumente kombiniert (RXTE/PCA, INTEGRAL/IBIS, CHANDRA/ACIS, ROSAT/PSPC im Röntgenbereich und COBE/DIRBE im Infraroten).