Navigation und Service

Architektonik und Hirnfunktion

Ziel der Arbeitsgruppe "Architektonik und Hirnfunktion" ist es, ein neues Verständnis der Gliederungsprinzipien des menschlichen Gehirns zu erlangen und besser zu verstehen, wie Hirnstruktur mit Funktion und Verhalten zusammenhängen.

Dazu analysieren wir die Architektonik auf zellulärer Ebene, die Zytoarchitektur, unter Anwendung modernster Methoden der Bildanalyse, Statistik und des Deep learning. Dazu haben wir über viele Jahre Gewebeschnitte angefertigt, drei-dimensional rekonstruiert und in einen Atlas eingefügt und Methoden entwickelt, diese quantitativ auszuwerten.

Unser Ziel ist die Kartierung und Analyse von Arealen der Hirnrinde sowie tiefer gelegener Kerngebiete.

Wir untersuchen den Zusammenhang der Architektonik mit genetischen, molekularen, funktionellen Gliederungsprinzipien und der Verbindungsstruktur.

Wir analysieren die Beziehungen des makroskopischen Hirnbaus und der mikrostrukurellen Gliederung mit Hilfe von Deformationsbasierter Morphometrie, z.B. während der Alterung und bei Hirnerkrankungen.

Wir erforschen die Unterschiede in der Architektonik zwischen den Gehirnen – die interindividuelle Variabilität. Diese Variabilität wird in sog. Wahrscheinlichkeitskarten erfasst, die Unterschiede der Areale in Größe und Lage zeigen. Sie bilden die Basis für unseren drei-dimensionalen Hirnatlas, Julich-Brain.

Diese Hirnkarten sind Grundlage für viele Anwendungen und werden über folgende Atlanten und Tools bereitgestellt:

  • Sie sind Referenzdaten im Human Brain Atlas des Human Brain Projects und seiner Infrastruktur EBRAINS
  • Über die Anatomy toolbox können sie direkt mit Befunden aus der funktionellen Bildgebung verknüpft werden.
Bild für Julich-Brain Webtool

Julich-Brain Atlas

Zytoarchitektonische Wahrscheinlichkeitskarten in einem dreidimensionalem Atlas des menschlichen Gehirns

Julich-Brain: Julich-Brain Atlas …

Big Brain HIBALL

BigBrain

Unser hoch aufgelöstes 3D-Modell eines menschlichen Gehirns auf der Grundlage von 7404 Gewebeschnitten steht im Zentrum des deutsch-kanadische Helmholtz International Lab HIBALL. Mit unseren kanadischen Partnern von CIFAR und MILA sowie von Helmholtz AI entwickeln wir neue Deep Learning Methoden und nutzen Supercomputing zur Analyse von Daten im Petabyte-Bereich (Joint Lab SMHB).

Mehr: BigBrain …

JuGEx is an integrated framework of the AllenBrain and JuBrain atlas for statistical analysis of differential gene expression in the adult human brain.

JuGEx

Software zur Analyse der Genexpression in zytoarchitektonischen Arealen.

Mehr: JuGEx …