Das zentrale Nervensystem (ZNS), bestehend aus Gehirn und Rückenmark, ist die Steuerzentrale des menschlichen Körpers. Es empfängt, verarbeitet und speichert Informationen und steuert unsere Bewegungen, Gedanken, Emotionen und unzählige andere Körperfunktionen. Dieser Artikel beleuchtet die Struktur und Funktion des ZNS und geht auf die Bedeutung von Vitamin B1 (Thiamin) für dessen Gesundheit ein. Zudem werden aktuelle Forschungsergebnisse und innovative Ansätze im Bereich der Neurowissenschaften vorgestellt.
Die Architektur des zentralen Nervensystems
Das ZNS lässt sich grob in zwei Hauptkomponenten unterteilen:
- Das Gehirn: Das Gehirn ist das komplexeste Organ des menschlichen Körpers und verantwortlich für höhere kognitive Funktionen wie Denken, Gedächtnis, Sprache und Bewusstsein. Es besteht aus verschiedenen Arealen mit spezialisierten Aufgaben.
- Das Rückenmark: Das Rückenmark verbindet das Gehirn mit dem peripheren Nervensystem und leitet Nervenimpulse zwischen Gehirn und Körper. Es ist auch für Reflexe zuständig.
Die Bedeutung von Vitamin B1 (Thiamin) für das Nervensystem
Vitamin B1, auch Thiamin genannt, spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und Funktion des zentralen Nervensystems. Thiamin ist an wichtigen Reaktionen des Energiestoffwechsels beteiligt. Die Transketolase als wichtigstes Vitamin B1-abhängiges Enzym ist in den Pentosephosphatweg eingebunden. Thiamin ist zur Aufrechterhaltung des zentralen und peripheren Nervensystems an der Erregungsleitung und -übertragung beteiligt. Bei der Stimulation von Nerven wird Thiamin freigesetzt.
Da Vitamin B1 im Körper nur in geringen Mengen gespeichert werden kann, ist eine regelmäßige Zufuhr über die Nahrung notwendig. Gute Thiaminlieferanten sind Muskelfleisch (besonders Schweinefleisch), Leber, Haferflocken sowie Nüsse und Samen. Auch einige Fischarten wie Scholle und Thunfisch enthalten nennenswerte Mengen Thiamin. Selbst bei schonender Zubereitung treten durchschnittliche Verluste um die 30 % auf. Die Bioverfügbarkeit von Thiamin wird durch Vitamin C, Wein- sowie Zitronensäure gesteigert.
Ein Mangel an Thiamin kann schwerwiegende Folgen für das Nervensystem haben. Gewebe mit einem hohen Glukoseumsatz wie das Nervensystem, der Gastrointestinaltrakt und das kardiovaskuläre System sind besonders von einem Thiaminmangel betroffen. Bei stark ausgeprägtem Mangel tritt die Erkrankung Beri-Beri auf. Hierbei wird eine feuchte und eine trockene Form unterschieden. Bei der feuchten Form treten Wassereinlagerungen im ganzen Körper auf. Die trockene Form ist hingegen in erster Linie durch Nervenschädigungen gekennzeichnet. Die infantile Beri-Beri Erkrankung tritt bei gestillten Säuglingen von Frauen mit Thiaminmangel auf und äußert sich in Symptomen des Säuglings mit Trinkschwäche, Apathie, Erbrechen und Unruhe.
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Aktuelle Forschung und innovative Ansätze
Die Neurowissenschaften entwickeln sich rasant, und neue Technologien ermöglichen es, das Gehirn und das Nervensystem immer besser zu verstehen. Einige aktuelle Forschungsschwerpunkte sind:
- Untersuchung der Interozeption bei Schizophrenie-Spektrum-Störungen: Ein multimodaler Ansatz wird verwendet, um interozeptive Veränderungen bei Patienten mit Schizophrenie zu untersuchen (Yilmaz, D. et al.).
- Erforschung des Locus Coeruleus und der kardiovaskulären Gesundheit: Der Kontrast im Locus Coeruleus wird in Bezug auf die kardiovaskuläre Gesundheit untersucht (Reinwarth, E. et al.).
- Dekodierung der Echtheit von Gesichtsbildern aus nicht-linearer Modulation von EEG-Antworten: Es wird untersucht, ob die Echtheit von Gesichtsbildern aus nicht-linearen Modulationen von EEG-Antworten decodiert werden kann (Chen, Y. et al.).
- Der Einfluss der kardiorespiratorischen Phasenkopplung auf die willentliche Handlungsinitiierung und das Gefühl der Urheberschaft: Vorläufige Ergebnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen kardiorespiratorischer Phasenkopplung und willentlicher Handlungsinitiierung hin (Gerosa, M. et al.).
- Echtzeit-kontinuierliche Bewertung affektiver Erfahrungen in immersiver virtueller Realität: AffectTracker ermöglicht die Echtzeit-Bewertung affektiver Erfahrungen in virtueller Realität (Fourcade, A. et al.).
- Stichproben aus dem kognitiven Gesichtsraum unter 3D-Betrachtungsbedingungen: Es wird untersucht, wie das Gehirn Gesichter unter 3D-Bedingungen wahrnimmt (Hofmann, S. et al.).
- Erhöhung der Genauigkeit von Augenzeugenaussagen in Gegenüberstellungen mithilfe von interaktiver 3D-Virtual Reality: 3DIL wird eingesetzt, um die Genauigkeit von Augenzeugenaussagen zu verbessern (Kastrinogiannis, A.).
- EDIA - Eine Unity XR Toolbox für die Forschung: EDIA ist eine Open-Source-Toolbox für Virtual-Reality-basiertes Eye-Tracking mit Unity (Klotzsche, F. et al.).
Stress und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Stress ist ein allgegenwärtiges Phänomen in der heutigen Gesellschaft. Chronischer Stress kann jedoch negative Auswirkungen auf das Gehirn und den gesamten Körper haben. Ein Vortrag von Gaebler, M. beschäftigt sich damit, wie das Gehirn mit Stress umgeht und ob Erkrankungen wie Bluthochdruck und Adipositas eine Folge von Stress sein können.
Emotionen, Selbstbezug und Depersonalisation
Die Verarbeitung, das Erleben und die Regulation von Emotionen im zentralen und autonomen Nervensystem sind komplexe Prozesse. Gaebler, M. hat in seinen Vorträgen und Postern auch die Physiologie von Emotionen und Selbstbezug bei Depersonalisationsstörungen untersucht. Eine psychophysiologische Untersuchung existentieller Gefühle bei Depersonalisations- und Derealisationsstörungen wurde ebenfalls durchgeführt.
Logo-Design für den Leibniz-WissenschaftsCampus NanoBrain
Ein klares und ansprechendes Logo ist essenziell, um die Bedeutung und den Einfluss von Forschung zu kommunizieren. Es dient nicht nur als visuelle Identität, sondern auch als Brücke zwischen der Wissenschaft und der Öffentlichkeit. Das Logo für den Leibniz-WissenschaftsCampus NanoBrain wurde in einem ausführlichen Analysegespräch und der strategischen Erarbeitung von Markenwerten als Basis für die Gestaltung des Logos entwickelt.
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