Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns

Im INM-1 wird ein 3D-Modell des menschlichen Gehirns entwickelt, das Zytoarchitektonik, Konnektivität, molekulare Gliederung sowie Genetik und Hirnfunktion berücksichtigt.

Profil

Julich-Brain

Der Julich-Brain Atlas

"Julich-Brain" heißt der erste 3D-Atlas des menschlichen Gehirns, der die Gehirnstruktur mit mikroskopischer Auflösung abbildet. Über 24.000 hauchdünne Hirnschnitte wurden dafür digitalisiert, in 3D zusammengesetzt und von Experten kartiert.

Big Brain HIBALL

Helmholtz International BigBrain Analytics and Learning Laboratory

HIBALL baut auf der Zusammenarbeit des INM-1 mit der McGill University rund um das 20-Mikrometer-BigBrain-Modell auf und wird die Entwicklung eines 3-D Atlas auf zellulärer Auflösungsstufe ermöglichen.

BigBrain EBRAINS

Gehirnatlas des Human Brain Project

Das INM-1 erstellt einen digitalen Gehirnatlas in 3D, der das gesammelte Wissen der Hirnforschung räumlich präzise verknüpft. Der Atlas ist ein Beitrag zum "Human Brain Project" und Teil der neuen EU-Forschungsplattform EBRAINS.

Computing Brain

Computing Brain

Das INM-1 entwickelt 3D Modelle des menschlichen Gehirns auf der Ebene einzelne Zellen und Nervenfasern durch Verarbeitung vieler Terabytes an Bilddaten. Das erfordert die Entwicklung komplexer verteilter Workflows auf den Supercomputern in Jülich.

Organigramm

Arbeitsgruppen im INM-1

Das Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) besteht aus 8 Arbeitsgruppen und 1 Juniorprofessur.

Forschungsgebiete

Architektonik und Hirnfunktion

Architektonik und Hirnfunktion

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.

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Big Data Analytics

Big Data Analytics

Bild der Arbeitsgruppe "Big Data Analytics"

Die Arbeitsgruppe Big Data Analytics entwickelt Software und Methoden zur Entwicklung eines 3D Modells des menschlichen Gehirns auf der Ebene einzelner Zellen und Nervenfasern mit hoch detaillierten 3D Karten von Hirnarealen.

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Faserbahnarchitektur

Faserbahnarchitektur

Faserbahnarchitektur

Die Arbeitsgruppe “Faserbahnarchitektur” entwickelt die 3D Polarized Light Imaging (3D-PLI) Technologie, um die strukturelle Konnektivität und Faserbahnarchitektur in post mortem Gehirnen in mikroskopischer Auflösung zu untersuchen.

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Genomic Imaging

Genomic Imaging

AG Genomic Imaging

Die Arbeitsgruppe “Genomic Imaging” untersucht den Einfluss genetischer Faktoren auf Struktur und Funktion des menschlichen Gehirns.

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Klinische Neuroanatomie

Klinische Neuroanatomie

Eine Darstellung der Krankheitsbilder

Ziel der Arbeitsgruppe „Klinische Neuroanatomie“ ist es, einerseits die neuroanatomischen Ursachen verschiedener Bewegungsstörungen in vivo und post mortem zu verstehen, um im Krankheitsfall eine frühzeitige(re) Diagnose zu ermöglichen und Biomarker für mögliche Therapien zu identifizieren und andererseits primär alterungsbedingte Änderungen der Motorik von krankhaften Bewegungsstörungen abzugrenzen.

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Konnektivität

Konnektivität

Bild Konnektivität

Die Arbeitsgruppe „Konnektivität“ beschäftigt sich mit der Bedeutung der Faserbahnen für die Struktur und Architektur von Oberfläche und Kortex des Gehirns. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Veränderung der Oberflächen- und Faserbahnanatomie im höheren Lebensalter.

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Neuroanatomie der Sprache

Neuroanatomie der Sprache

Sprechen als komplexe Gehirnleistung

Sprache ist eine komplexe kognitive Fähigkeit, die den Menschen in einzigartiger Weise auszeichnet. Die Arbeitsgruppe „Neuroanatomie der Sprache“ analysiert systematisch den Zusammenhang von Hirnstruktur und -funktion mit den Methoden der theoretischen Linguistik, der empirischen Psycholinguistik, der klinischen Neurolinguistik und der strukturellen und funktionellen Hirnbildgebung und Hirnstimulation.

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Rezeptoren

Rezeptoren

Neurotransmitter-Rezeptoren

Neurotransmitterrezeptoren und Transmitter stellen die molekulare Basis für Struktur-Funktions-Beziehungen im Gehirn dar. Jedes Hirnareal enthält Nervenzellen, die Rezeptoren für inhibitorische, exzitatorische und modulatorische Neurotransmitter exprimieren. Unterschiede in den regionalen und laminären Verteilungsmustern eines einzelnen Rezeptortyps können durch quantitative in vitro Rezeptorautoradiographie analysiert werden.

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Labor

Das Laborteam

Einblick ins Labor

Das Laborteam beschäftigt sich mit der Aufarbeitung von Gehirngewebe. Dies umfasst die Gewebepräparation, Fixierung, Einbettung, das Schneiden, Färben und erste Schritte der Auswertung.

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