Ruhr-Uni-Bochum » Sonderforschungsbereich 874 » Öffentlichkeitsarbeit » Angebote für Schüler/Innen

Angebote fÜr SchÜler/Innen

Neurowissenschaft macht Schule

Auch 2016 hat der Sonderforschungsbereich 874 für Schülerinnen der Theodor-Körner-Schule in Bochum die Türen zu den Neurowissenschaften geöffnet. An vier Programmtagen bekamen sechs Schülerinnen der Klassenstufen 10 und 11 einen Einblick in die Arbeit der Wissenschaftler und besuchten vier ganz unterschiedliche neurowissenschaftliche Forschungsbereiche. In den Abteilungen Neurobiologie, Neuropsychologie und Neuroinformatik, sowie in der Neurologischen Klinik am Bergmannsheil Uniklinikum konnten die Schülerinnen sehen und ausprobieren, wie man mit ganz unterschiedlichen Methoden und Herangehensweisen die faszinierende Welt des Gehirns erforschen kann. Ihre Eindrücke hat eine Schülerin für uns aufgeschrieben, ihr Bericht ist unten nachzulesen. Wir bedanken uns bei den Wissenschaftlern, die sich für die Gäste Zeit genommen und so anschaulich und begeisternd über ihre Arbeit gesprochen haben.

Fotos: Annegret Kalus

Sie können die Bilder in besserer Qualität hier anschauen.

Erfahrungsbericht

"Was geht einem durch den Kopf, wenn man an Neurowissenschaften denkt? Vielleicht denkt man, dem halbwegs vorhandenen Vorwissen aus "Grey's Anatomy" sei Dank, an den groben, anatomischen Aufbau eines Gehirns. Vielleicht fallen einem sogar die Neuronen ein, ein Begriff, der im Biologieunterricht irgendwann einmal gefallen ist.

Was ich in den vier Tagen des Neurowissenschafts-Projekts gelernt habe, ist jedoch, dass die Neurowissenschaften viel umfangreicher sind, als ich es mir zu Beginn vorgestellt habe. Generell waren die Einblicke, die ich bekommen habe, anders, als ich es am Anfang erwartet habe.

Tag 1 & 2: Neurobiologie, Neuropsychologie – Von all den kennengelernten Themengebiete der Neurowissenschaften muss ich zugeben, dass mich Neurobiologie am wenigsten überrascht hat; was allerding keineswegs negativ zu sehen ist. Die informative Vorlesung beschäftigte sich genau mit dem, was ich erwartet hatte und wofür ich mich interessiere. Doch während die Neuropsychologievorlesung am zweiten Tag größtenteils eher eine Unterrichtswiederholung der zehnten Klasse in Pädagogik darstellte, kann ich durchaus sagen, am ersten Tag etwas über das Gehirn und dessen Funktionsweise gelernt zu haben, das mir bis dato zu mindestens nicht hundertprozentig schlüssig war.

Tag 3 & 4: Neuroinformatik, Neuromedizin – Da sich am Tag der Neuroinformatikvorlesung die Computer spontan zu einem Streik hinreißen ließen, blieb uns leider eine praxisnahe, eigene Erarbeitung der zuvor dargelegten Forschungsergebnisse der Ruhr-Universität verwehrt. Der vierte Termin war leider schon der letzte des Projektes, doch es war ein spannendes Ende, mit einem MRT-Besuch als Höhepunkt des ganzen Tages.

Neben dem Besuch im MRT konnten wir während der Projekttage natürlich durchaus mehrere, interessante Versuche durchführen: vom mikroskopischen Arbeiten an Zellen bis hin zur Veranschaulichung eines echten Gehirns im MRT.

Jetzt lässt sich meiner Meinung nach nur noch folgendes sagen: Nämlich, dass ich es nicht bereue, ganz im Gegenteil, dass ich sogar froh darüber bin, an diesem Projekt teilgenommen zu haben, denn auch wenn wir an diesen vier Tagen größtenteils nur an der Oberfläche der Bandbreite der Neurowissenschaften kratzen konnten, haben wir trotzdem vieles über die Neurowissenschaften erfahren können. Praxisnah.

Und hier möchte ich mich im Namen der Teilnehmer bei denjenigen bedanken, die sich für uns die Zeit genommen haben, uns deren Gebiet der Neurowissenschaften näher zu bringen. Vielen Dank für die schönen Tage!"

"Dem Gehirn bei der Arbeit zusehen" – Schulprojekt forscht am MRT

Fotos: Annegret Kalus

Sie können die Bilder in besserer Qualität hier anschauen.

"Seid ihr auch sicher, dass ihr keine Münzen in euren Hosentaschen habt?", vergewissert sich Diplombiologin Melanie Lenz. Die vier Schülerinnen und ein Schüler der Theodor-Körner-Schule nicken gewissenhaft, und dann dürfen sie den Raum betreten, vor dem ein großes rotes Schild warnt: "Achtung Magnetfeld!" Buchstäblich schauen die fünf nun in die Röhre. Vor ihnen steht der Star des heutigen Tages und der Stolz des RUB Research Department of Neuroscience: ein 3 Tesla Magnetresonanz-Tomograph. Ein tonnenschweres Gerät, das vor knapp fünf Jahren an einem Kran in das Universitätsklinikum Bergmannsheil schwebte und seitdem im Zentrum vieler spannender neurowissenschaftlicher Forschungsprojekte steht. Das extrem starke 3 Tesla Magnetfeld (üblich in Kliniken sind 1,5 Tesla) ermöglicht sehr detail- und kontrastreiche Aufnahmen des Gehirns bei deutlich reduzierter Untersuchungszeit. Bereits ein halb so starker Magnet kann mühelos ein Auto anheben – daher ist es wichtig, dass man keine noch so kleinen Metallgegenstände am Körper trägt.

Der Besuch in der Klinik für Neurologie ist der letzte Termin des Schulprojektes "Neurowissenschaften", das der SFB 874 mit der Theodor-Körner-Schule in Bochum durchführt. Nach Neurobiologie und Neuropsychologie steht heute die hochmoderne funktionelle MRT-Technik auf dem Programm. Rede und Antwort steht den Schülern dabei Prof. Dr. Schmidt-Wilcke. Er ist Oberarzt am Bergmannsheil, aber auch Teilprojektleiter im SFB 874 und arbeitet täglich am 3 Tesla Kernspintomographen. "Wir möchten dem Gehirn bei der Arbeit zusehen", erklärt er und beschreibt den Schülern, wie die Forscher mit dem MRT neuronale Aktivität sichtbar machen können. Dabei nutzen die Wissenschaftler die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut – den sogenannten BOLD-Effekt. Wird das Gehirn stimuliert, erhöht sich im entsprechenden Hirnareal der Blutfluss, das Verhältnis von sauerstoffreichem zu sauerstoffarmen Blut verändert sich, und es kommt zu minimalen Magnetfeldveränderungen. Vergleicht man anschließend die Aufnahmen des stimulierten Gehirns mit einer Aufnahme im "Ruhezustand" kann man mithilfe statistischer Testverfahren die stimulierten Areale am Computer darstellen.

Und dann heißt es schon "Freiwillige vor!", denn die Schüler sollen nicht nur die Theorie kennenlernen, sondern auch ganz praktisch neurowissenschaftliche Forschung erfahren. So nimmt der 17-jährige Heiko auf der Liege Platz und bekommt von Professor Schmidt-Wilcke den sogenannten "Bird Cage" aufgesetzt – eine Kopfspule, die hochauflösende Bilder des Gehirns ermöglicht. Während Heiko in der Röhre liegt, beobachten ihn seine Mitschülerinnen gespannt im Kontrollraum. Wie in einer richtigen Versuchsreihe muss Heiko nun verschiedene Aufgaben absolvieren: mit seinem Finger tippen oder in einer Buchstabenreihe Doppelungen erkennen. Dazwischen bekommt er jeweils Pausen, damit sein Gehirn auch im Ruhezustand gescannt werden kann.

Anschließend sitzen Schüler und Forscher zusammen und werten die Aufnahmen von Heikos Gehirn aus. Bis man jedoch ein schönes Bild mit bunten Hirnarealen bekommt, sind einige Berechnungen und statistische Verfahren notwendig. Die Schüler lernen, dass in der neurowissenschaftlichen Forschung Mathematik oft genauso wichtig ist wie Kenntnisse der Anatomie. Schließlich zeigt der Computer das gewünschte Bild von Heikos Gehirn: Hervorgehoben ist der motorische Bereich – die Fingertipp-Übung also!

Mit vielen neuen Eindrücken verabschieden sich die Jugendlichen von Professor Schmidt-Wilcke und seinem Team. Der Blick über die Schulter der Neurowissenschaftler heute und in den vergangenen Wochen hat die Schülerinnen und Schüler abseits des Schullalltags in eine ganz andere Welt geführt. Vielleicht hat die Erfahrung auch den einen oder anderen Forschergeist geweckt, und wir entdecken in ein paar Jahren bekannte Gesichter in den Hörsälen der Ruhr-Universität.

"Wenn es im Hirn hakt" – SchÜler besuchen Abteilung fÜr Neuropsychologie

Fotos: Annegret Kalus

Sie können die Bilder in besserer Qualität hier anschauen.

Kathrin sitzt ruhig auf einem Drehstuhl. Sie trägt eine Art Badekappe mit Löchern, und um sie herum stehen vier ihrer Mitschüler, die mit viel Sorgfalt mit Wattestäbchen ihre Haare zur Seite schieben, leitendes Gel auftragen und Elektroden mit langen Kabeln an der Kopfhaut befestigen. Was ein wenig wie ein futuristischer Friseurbesuch aussieht, ist tatsächlich Neurowissenschaft zum Anfassen. Im Rahmen einer Kooperation zwischen dem SFB 874 und der Bochumer Theodor-Körner-Schule sind bereits zum zweiten Mal vier Schülerinnen und ein Schüler zu Gast an der Ruhr-Universität, um sich über das spannende Forschungsfeld der Neurowissenschaften zu informieren.

Ihr heutiger Gastgeber ist Prof. Dr. Boris Suchan. Er ist Teilprojektleiter im SFB 874 und leitet die Arbeitsgruppe Klinische Neuropsychologie an der RUB. Er erklärt den Schülern, dass die Neuropsychologie an der Schnittstelle von Medizin, Neurologie und Psychologie liegt. Die Klinische Neuropsychologie wiederum befasst sich mit der Diagnostik und Behandlung von Störungen nach einer Hirnschädigung. Zu diesem Zweck betreibt die Ruhr-Universität eine eigene neuropsychologische Ambulanz, deren Leiter Professor Suchan ist.

In einem kurzweiligen Vortrag lernen die Schüler wie das Gehirn aufgebaut ist, welche Aufgaben es  übernimmt und was passiert, wenn bestimmte, oft unendlich kleine, Bereiche nicht mehr richtig funktionieren. So gibt es beispielsweise Menschen, die ihre Aufmerksamkeit der Hälfte ihrer Umgebung oder Ihres Körpers nicht mehr zuwenden können. Dieses Phänomen nennen die Neuropsychologen „Neglect“ und es entsteht oft durch eine Schädigung des Parietallappens zum Beispiel infolge eines Schlaganfalls. Obwohl diese Menschen keine Sehstörung haben, können Sie Informationen eines Sehfeldes bzw. einer Körperhälfte nicht verarbeiten. Durch gezielte Therapie kann ihnen jedoch geholfen werden und bei vielen Patienten bildete sich der Neglect teilweise oder sogar vollständig zurück. Anhand von weiteren Beispielen erfahren die Schüler wie Neuropsychologen durch Fehlfunktionen des Gehirns mehr über dessen komplexe Funktionsweise lernen – und wie diese Erkenntnisse in Therapien einfließen können.

Wie die moderne Technik bei der Diagnose von solchen Störungen helfen kann, lernen Kathrin und ihre Mitschüler dann ganz praktisch im EEG-Labor. Gespannt schauen sie auf den Monitor, der in diesem Moment live die Gehirnströme ihrer Mitschülerin überträgt.  Vom Einführungsvortrag wissen sie: die Elektroenzephalographie kann die schwachen elektrischen Felder unserer Nervenzellen an der Kopfhaut abgreifen und in Echtzeit Hirnströme von Versuchspersonen zeigen. „Aber mit Gedankenlesen hat das nichts zu tun“, scherzt Herr Suchan. Vielmehr wird über die Veränderung der Hirnströme beobachtet, ob bestimmte Wahrnehmungen von der Norm abweichen. So kann man zum Beispiel eine sogenannte Prosopagnosie, oder Gesichtsblindheit, erkennen.

Während den Bochumer Schülern bei ihrem ersten RUB-Besuch in der Neurobiologie mit der Optogenetik Spitzenforschung auf zellulärer Ebene vorgestellt wurde, zeigt ihnen der klinische Ansatz der Neuropsychologie heute eine ganz andere aber nicht minder faszinierende Seite der Neurowissenschaften.

Gehirnforschung zum Anfassen -
Bochumer SchÜler zu Gast in der Neurobiologie

Fotos: Annegret Kalus

Sie können die Bilder in besserer Qualität hier anschauen.

"Ich bin mir sicher, in den nächsten Jahren gibt es für die Optogenetik einen Nobelpreis", stimmt Dr. Olivia Masseck ihre Gäste ein. Vier Schülerinnen und ein Schüler der 11. Klasse der Theodor-Körner Schule in Bochum-Dahlhausen sind zu Gast am Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie der Ruhr-Universität. Alle haben sie über den Schulstoff hinaus Interesse an Biologie und Chemie und können sich vorstellen nach dem Abitur ein entsprechendes Studium aufzunehmen. Durch eine Kooperation mit dem Sonderforschungsbereich 874 erhalten sie die Gelegenheit in den Alltag der Neurowissenschaftler hineinzuschnuppern und bekommen einen Einblick in ganz unterschiedliche Fachbereiche.

Den Anfang macht Dr. Olivia Masseck, selbst Alumna der Ruhr-Universität und der International Graduate School of Neuroscience und aktuell Post-Doc am Lehrstuhl von Prof. Dr. Herlitze. Sie stellt den Schülern ihren Forschungsschwerpunkt vor, ein rapide wachsendes Feld, das optische Technologien und Genetik verbindet. Die Optogenetik, eine Methode mit der man durch Licht genetisch modifizierte Zellen extrem präzise aktivieren kann, liefert spannende Ansätze zur erfolgreichen Behandlung zahlreicher Erkrankungen. Die Schüler erfahren wie optogenetische Verfahren bei der Therapie von Parkinson, Rückenmarksverletzungen, Blindheit, Diabetes und Angststörungen angewendet werden könnten.

Neben den theoretischen Inhalten berichtet Dr. Masseck den Jugendlichen auch über das Leben als Neurowissenschaftlerin. Wie wird man eigentlich Hirnforscher? Sitzt man dann den ganzen Tag im Labor? Ist das gefährlich? Wird man damit reich? Wie tauscht man sich mit anderen Wissenschaftlern aus? Und: wird man jemals komplett verstehen, wie das Gehirn funktioniert?

Bei einem Rundgang durch die Labore des Fachbereichs lernen die Schüler, wie abwechslungsreich die Arbeit als Wissenschaftler ist, welche Sicherheitsvorkehrungen in den Laboren beachtet werden müssen und auf welch hochwertige Ausstattung die Mitarbeiter zurückgreifen können. Diese Ausstattung darf die Schülergruppe dann auch ganz praktisch nutzen. Am Konfokalen Mikroskop, einer Anschaffung des RUB Research Department of Neuroscience, untersuchen sie unter Anleitung von Dr. Masseck wie Nervenzellen Aktionspotentiale abgeben.

Der Tag in der Welt der Neurowissenschaftler hat die Schülergruppe fasziniert. Ihr Interesse für die Arbeit der Wissenschaftler im SFB 874 ist geweckt. Der Einblick in die Optogenetik hat ihnen gezeigt, wie vielseitig dieses Forschungsfeld ist und wie sehr es vom wissenschaftlichen Austausch, der Interdisziplinarität, lebt. Aus diesem Grund möchte der SFB die Schüler zu weiteren Terminen in andere Fachbereiche einladen und somit die Begeisterung für die Neurowissenschaften an die kommende Generation weitergeben.

Wissenschaft zum Anfassen

Fotos: Alexander Grünsel

Wissenschaftliche Förderung am Übergang Schule-Hochschule kann nicht früh genug beginnen. Im Projekt FACHARBEITEN unterstützt der Sonderforschungsbereich 874 interessierte Oberstufenschülerinnen und -schüler bei ihren ersten Schritten auf dem Gebiet der Neurowissenschaften.

Gespannt sitzen die Schülerinnen und Schüler eines Biologie-Leistungskurses im Präparationsraum in der Medizinischen Fakultät und präparieren Schweinehirne. Unter fachkundiger Anleitung von Medizinstudierenden trennen sie zum Beispiel die Hirnhaut vom Großhirn ab und lernen so den Aufbau des Gehirns ganz praktisch kennen. Wissenschaft zum Anfassen eben.

„Wir wählen Schweinehirne, weil sie im Aufbau dem menschlichen Gehirn sehr ähnlich sind“, erläutert Jun.-Prof. Dr. Nora Prochnow von der Abteilung für Neuroanatomie und Molekulare Hirnforschung der Medizinischen Fakultät. Sie leitet den Schnuppertag, der unter dem Motto „Anatomie des Gehirns“ steht und die Schülerinnen und Schüler in die Welt der Neurowissenschaften einführen soll. Damit die Schülerinnen und Schüler eine Idee davon haben, was sie gerade präparieren, hat ihnen Nora Prochnow in einem theoretischen Teil zu Beginn des Schnuppertages erklärt, wie das Gehirn aufgebaut ist und welche Teile welche Funktionen übernehmen. Für viele Schülerinnen und Schüler ist es eine völlig neue und faszinierende Erfahrung, ein Gehirn zu sehen und selbst präparieren zu können und bei manchen wird durch den Schnuppertag das Interesse an einer neurowissenschaftlichen Facharbeit geweckt.

„Die Schülerinnen und Schüler nehmen unser Angebot gut an“, freut sich Dr. Sabine Dannenberg, die als Koordinatorin des SFB 874 auch das Projekt FACHARBEITEN leitet, „wir konnten schon einige an beteiligte Neurowissenschaftlerinnen und Neurowissenschaftler vermitteln, die nun die Facharbeiten mitbetreuen.“ Konkret bedeutet dies, sie helfen bei der Themenfindung, stellen eventuell Laborplätze zur Verfügung und bieten fachlichen Austausch. „Wir können den Schülerinnen und Schülern vielfältige Möglichkeiten bieten“, ergänzt SFB-Sprecherin Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan, „weil die Neurowissenschaften an der RUB sehr interdisziplinär ausgerichtet sind. Dabei liegt es uns sehr am Herzen, das Interesse der jungen Menschen für unsere Arbeit zu wecken und sie für die Forschung zu begeistern.“

Wer sich für eine neurowissenschaftliche Facharbeit interessiert, kann sich beim SFB 874 unter sfb874@rub.de melden. Ebenso kann man sich dort für einen Schnuppertag vormerken lassen, die Termine für 2012 werden in Kürze bekannt gegeben.

Angebote fÜr SchÜler/Innen


AnsprechpartnerIN

Dr. Sabine Dannenberg

Koordinatorin SFB 874

Tel.: +49(0)234-32-23750

E-mail: sfb874@rub.de


Angeklickt

Dem GedÄchtnis auf der Spur

Informationen für Schulen und Schüler/innen hier.