Neurowissenschaften

Warum erkranken und sterben manche Menschen an COVID-19, während andere scheinbar völlig unversehrt bleiben? Das Blue Brain Project der EPFL setzte seine leistungsstarke Gehirnsimulationstechnologie und sein Fachwissen in Zell- und Molekularbiologie ein, um diese Frage zu beantworten.

Mit einer Kombination aus leistungsstarken Sequenzierungstechniken und mathematischen Methoden haben die Forschenden der EPFL die genetischen Programme aufgespürt, die die Entwicklung jeder Zelle im Gehirn steuern. Diese molekulare Karte könnte den Forschenden helfen zu verstehen, wie sich das Gehirn entwickelt und Einblicke in eine Reihe von Erkrankungen, einschliesslich Hirntumoren und neurologischen Entwicklungsstörungen, geben.

Ein EPFL-Wissenschaftler hat herausgefunden, dass Fingerabdrücke des Gehirns – oder Karten der neuronalen Verbindungen in unserem Gehirn – verwendet werden können, um eine Abnahme der kognitiven Fähigkeiten zu erkennen. Das liegt daran, dass die Fingerabdrücke bei Menschen, die bereits eine leichte kognitive Beeinträchtigung haben, schwieriger zu erkennen sind.

Forschende der EPFL haben herausgefunden, dass eine Form der neuronalen Kommunikation, die lange einfach als «Rauschen im Gehirn» bezeichnet wurde, notwendig ist, um Nervenverbindungen bei Tieren vor dem Altern zu bewahren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Abnormalitäten bei dieser Art der neuronalen Kommunikation zu neurodegenerativen Erkrankungen und anderen Hirnstörungen beitragen können.

Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlen unter Leitung der EPFL hat ein System entwickelt, das Informationen aus dem Konnektom des Gehirns – der «Verdrahtung» zwischen Neuronen – und maschinelles Lernen kombiniert, um die Entwicklung von Schlaganfallopfern zu beurteilen und vorherzusagen.

Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der EPFL identifizieren den Hirnmechanismus, mit dem wir eine rechtzeitige Handlung vorbereiten und gleichzeitig eine vorzeitige Ausführung unterdrücken.