The faculty-based Center of Neuro- and Behavioral Sciences brings together researchers from different faculties and institutions for transdisciplinary, interdisciplinary and multidisciplinary research. Find out what the issues are, that are jointly adressed by neurobiologists, experimental psychologists and social scientists.

Dreidimensionale Ansicht von Nervenzellen im Gehirn
Neurons in the brain with focus effect. Foto: Colorbox

Mission

The faculty-based Center of Neuro- and Behavioral Sciences strives to understand human experiencing and acting on the basis of neurobiological, experimental and socio-scientific methods.

Particular attention is given to how the human brain - and for that matter also non-human primate brain and mice brain - select, communicate and process information.  Researches in this Cluster also investigate the cellular and molecular mechanisms behind the behavior of invertebrates.

Research environment

The Center of Neuro- and Behavioral Sciences is incorporated into the university's research area profile "brain dynamics".

Research cooperations have been established with the Faculty of Medicine, namely with the Paul Flechsig Institut of Brain Research, the Carl Ludwig Institute for Physiology, the Clinics of Neurology, of Neurosurgery,  and the Department of Psychiatry.

Other research partners are the Faculty of Social Sciences and Philosophy (Centre for Quantitative Social Research, Institute of Sociology), the Faculty of Education in connectio with its Research Center for Early child Development. We also connect with the Competence Center of Right-Wing Extremism and Democracy Studies of the Faculty of Theology.

Our partners outside the University are a number of deparments at the Max Planck Institutes of Cognition and Neuroscience, of Evolutionary Anthropology and of Mathematics in the Sciences.

Development and Change are the main features of our experiences and behaviour, which also holds true for our closest relatives, the primates. Our research encompasses the entire life span from early childhood to advanced age. We take into account both opportunities for as well as limits of development and try to connect heterogenity of development with insights on normative development.

Translation into english: work in progress

Die Erforschung der Plastizität menschlichen Verhaltens und Erlebens ist ein zentraler Bestandteil unserer Arbeiten. Diese enorme Plastizität zeigt sich im Kontext von Interventionsstudien und wenn man Entwicklungsverläufe in verschiedenen zeitlichen und sozialen Kontexten betrachtet. Wir betrachen eine Reihe von Funktionen anhand eines reichhaltigen Methodenarsenals, dazu gehören unter anderem Biosignale, Verhaltensbeobachtung, Erfassung subjektiven Erlebens des Menschen, ebenso Longitudinaldaten von nicht-menschlichen Primaten aus dem Freiland. Darin sind perzeptive, (sozial-) kognitive und emotionale Prozesse eingeschlossen.
 

Menschliches Erleben und Verhalten wird entscheidend durch situative (physikalisch-räumliche) und soziale Kontexte bestimmt. Die Betrachtung dieser Kontexte unter Einbeziehung der Interaktion psychischer Systeme erfordert eine sozialwissenschaftliche Perspektive. Diese wird im Kernbereich weiterentwickelt, indem soziale Prozesse (z.B. soziale Interaktionen, sprachliche Kommunikation) und soziale Kontexte (interpersonale Beziehungen, soziale Gruppen, Organisationen) untersucht werden, die menschliches Verhalten als biopsychosoziales Phänomen bedingen. Hierzu zählt auch die Weiterentwicklung quantitativer sozialwissenschaftlicher Methoden in den Verhaltenswissenschaften.

Psychische Funktionen wie etwa Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Emotion und Sprache betrachten wir als Ergebnis mentaler Prozesse, in denen Information aufgenommen, strukturiert, verändert und weitergegeben wird. Dabei sind sogenannte mentale Repräsentationen von zentraler Bedeutung. Beispielsweise werden in der Sprachdomäne phonologische, syntaktische, semantische und artikulatorische Kodes als mentale Repräsentationen angenommen, die dem Verstehen und der Produktion von Sprache zugrunde liegen. Methoden wie Vielkanalelektroenzephalographie (EEG), funktionelle Magnetoresonanztomographie (fMRT), magnetische und elektrische Stimulation und Blockade von bestimmten Gehirnarealen (TMS, tACS, tDCS) sowie Messung von Augenbewegungen, mentale Chronometrie und Psychophysik werden angewendet. Die Kombination von Messmethoden und die integrative Datenanalyse stehen im Mittelpunkt unserer zukünftigen Forschungsstrategien, um damit ein umfassenderes Abbild von perzeptiven, emotionalen und kognitiven Prozessen zu gewinnen.

Neurobiologische Untersuchungen an Tiermodellen liefern grundlegende Ergebnisse zu neuronalen Mechanismen von einzelnen Zellen bis zur höheren Kognition, die am Menschen technisch und ethisch nicht erzielt werden können, und tragen zum Verständnis der Unterschiede in Hirnfunktion und Verhaltenssteuerung zwischen Tiergruppen bei. Im Cluster wird unter anderem mit Mäusen, Grillen und Fruchtfliegen auf molekularem, zellulärem und systemischem Niveau gearbeitet. Schwerpunkte der Forschung an Tiermodellen sind die Rolle von neuronalen Botenstoffen, vor allem biogenen Aminen, für die Kontrolle sozialer Interaktionen (Modell-Organismus Grille), Mechanismen der Reizverarbeitung, Gedächtnisbildung und des Lernens (Modell-Organismus Fruchtfliege) und kortikale Enkodierung sensorischer Information, Hirnplastizität und individuelle Unterschiede in Hirnstruktur und Funktion (Modell-Organismus Maus). Dabei werden unter anderem genetische und optogenetische Methoden, elektrophysiologische Mehr- und Einzelzellableitungen, pharmakologische Manipulation, histologische und immunzytochemische Methoden, sowie Verhaltenstraining und -analyse eingesetzt.

Perspektiven der Forschung

Durch die Neubesetzung einer Reihe von Professuren am Psychologischen und Biologischen Institut ergeben sich zukünftig neue Forschungskooperationsmöglichkeiten, z.B. mit dem UFZ, und Verbindungen zur Wirtschaft und Industrie. Neue Forschungskooperationen ergeben sich auch mit dem MPI für evolutionäre Anthropologie, mit einem Schwerpunkt zu Fragen des Verhaltens, der Ökologie und der Kultur am Menschen. Der Aufbau des interdisziplinären Zentrums für frühkindliche Entwicklung ist eine weitere wichtige Aufgabe. Weiterhin soll nach Ablauf des DFG-Graduiertenkollegs „Funktion von Aufmerksamkeit bei kognitiven Prozessen“ mindestens ein neues DFG-Verbundprojekt eingeworben werden. Zudem wird sich das C-NBS am Aufbau einer Graduiertenschule auf dem Gebiet des Forschungsfeldes „Nachhaltige Grundlagen für Leben und Gesundheit“ gemeinsam mit der Medizinischen Fakultät beteiligen.

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