Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die auf fünf Jahre angelegte Förderung des Projekts „Untersuchung der Neurobiologie großer Gehirne am Beispiel des Elefanten“ von Prof. Dr. Michael Brecht vom Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin der Humboldt-Universität zu Berlin verkündet. Für das innovative Forschungsprojekt, das im Juli 2025 anlaufen soll, werden 1,25 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Michael Brecht ist einer der deutschlandweit fünf Wissenschaftler*innen, die mit der aktuellen Reinhart Koselleck-Projektförderung ausgezeichnet wurden.

Greifen mit dem Rüssel erfordert einzigartige neuronale Strukturen

„Die zelluläre Neurobiologie hat sich in den letzten Jahren sehr stark auf die Untersuchung kleiner Gehirne verengt. Ich habe mich aber schon mein ganzes Leben für Tiere mit großen Gehirnen interessiert und bin glücklich, dass wir jetzt die Möglichkeit haben, in den einzigartigen Elefanten die Zellbiologie großer Gehirne zu untersuchen,“ freut sich Studienleiter Michael Brecht.

Bisherige Studienergebnisse deuten darauf hin, dass sich die zelluläre Struktur von Elefantenhirnen deutlich von der Struktur der Gehirne von Nagetieren unterscheidet und dass Elefanten über haptische und kognitive Fähigkeiten verfügen, die nur bei sehr wenigen Säugetieren zu finden sind. Elefanten greifen mit dem Rüssel, was eine einzigartige neuronale Steuerung erfordert. Sie basiert auf der Grobsteuerung tausender Muskeln, die unterschiedliche Eingänge von Motoneuronen erhalten. Diese Art der Steuerung unterscheidet sich stark vom Greifen bei Primaten, das auf der Feinsteuerung von einigen Dutzend Muskeln beruht. Aufgrund der Neuroanatomie erwarten die Forschenden bei Elefanten andere Muskelrekrutierungsmuster als bei Primaten. Zur Überprüfung dieser Annahme werden sie den Elefantenrüssel mit Hilfe von Elektromyographie-(EMG)-Messungen, untersuchen – ein Verfahren, das auch in der Medizin für die Beurteilung der Muskel- und Nervenfunktion eingesetzt wird.

Brücke zwischen der Zell- und der Systemneurowissenschaft

„Unsere Arbeit soll das Elefantengehirn zum am besten untersuchten sehr großen Gehirn machen“, erklärt Michael Brecht. Ziel sei es, Methoden für die Analyse großer zu Gehirne entwickeln und eine Brücke zwischen der Zell- und der Systemneurowissenschaft von großen Gehirnen zu schlagen.

Michael Brecht hat mit Verhaltensexperimenten zum Greifverhalten von Zooelefanten bereits breite internationale Aufmerksamkeit erzielt. Sein Forschungsteam verfügt über die weltweit größte Sammlung von Elefantengehirnen und arbeitet mit Feldforschenden zusammen. Für die Untersuchung der Neurobiologie großer Gehirne werden die Forschenden etablierte Methoden wie die Histologie (post-mortem Magnetresonanztomographie) mit neuen Methoden wie der Synchrotron-Röntgentomographie (microCT/DiICT) kombinieren, die zuvor an die Besonderheiten der Elefantengehirne angepasst wurden.

Über Michael Brecht

Michael Brechts Werdegang ist eng mit zwei der weltweit renommiertesten deutschen Neuro- und Zellbiologen verbunden: Nach seinem Studium der Biologie in Tübingen 1994 und einem Forschungsaufenthalt in San Francisco promovierte Michael Brecht bei Wolf Singer in Frankfurt und habilitierte sich bei Nobelpreisträger Bert Sakmann in Heidelberg. Seit 2006 ist er Professor an der Humboldt-Universität zu Berlin und Sprecher des Bernstein Zentrums für Computational Neuroscience Berlin. Seine Forschungsarbeit konzentriert sich auf den Tastsinn, das Spielen und die Neurobiologie von Elefanten.

Über das Reinhart Koselleck-Förderprogramm

Mit der Reinhart Koselleck-Projektförderung bietet die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mehr Freiraum für besonders innovative und im positiven Sinne risikobehaftete Forschung. Unterstützt werden Wissenschaftler*innen, die sich durch herausragende wissenschaftliche Leistung auszeichnen.

Weitere Informationen

Bilder zum Download: Prof. Dr. Michael Brecht: https://www.hu-berlin.de/de/pr/medien/pressemitteilungen-pdf-datei/bildmaterial/brecht_michael_copyright-neurocure.jpg
Copyright: NeuroCure

Weitere Forschung von Prof. Dr. Michael Brecht

„Links- oder Rechtsrüssler: Elefanten haben beim Fressen klare Vorlieben“ (Pressemitteilung der HU vom August 2024): https://www.hu-berlin.de/de/pr/nachrichten/august-2024/nr-24827
Lea Urban, Rolf Becker, Andreas Ochs, Florian Sicks, Michael Brecht, Lena V. Kaufmann (2024): Water-hose tool use and showering behavior by Asian elephants, Current Biology, 8 Nov. 2024. DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.017

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Michael Brecht
Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin der Humboldt-Universität zu Berlin

E-Mail: michael.brecht@bccn-berlin.de