Vorträge für Schulen, 4. - 15. März 2013

Geeignet für eine Schulstunde inklusive Fragen

Altersgruppen: A = 11 – 14 Jahre, B = 15 – 18 Jahre

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I. ALLGEMEINWISSEN / GRUNDLAGENFORSCHUNG

1. Rechnen bei Tier und Mensch  [AUSGEBUCHT]

Ursina Grond (Doktorandin), Zentrum für MR-Forschung, Kinderspital Zürich
Zeitraum : 4.- 8. März, ausser Mo Vorm. / Altersgruppe A / Hilfsmittel: Beamer/Lautsprecher (es werden kurze Filmsequenzen gezeigt)

Wie sieht unser Gehirn aus (kurze Einführung)? Wie verarbeitet der Mensch Zahlen? Wie rechnen wir? Können auch Tiere rechnen?

2. Was ist ein Neuropathologe? [AUSGEBUCHT]

Regina Reimann (MD/PhD Studentin/Assistenzärztin), Neuropathologie, UniversitätsSpital Zürich
Zeitraum : 4.- 15. März / Altersgruppe B

Beschreibung des Berufsbildes Neuropathologe. Kurze Einführung in die Anatomie / Histologie des menschlichen Gehirns. Kurzer Vergleich mit dem Mausgehirn. In Ergänzung einige Bilder zu häufigen Erkrankungen (Schlaganfall, Tumore, Multiple Sklerose).

3. Erstaunliches über das Gehirn [AUSGEBUCHT]

Steffen Bollmann / Carmen Ghisleni (Doktorierende ZNZ), Kinderspital Zürich
Zeitraum: 4. – 15. März (ausser 4.3 Vorm. und 12.3.) / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Wir möchten erstaunliche Zahlen und Relationen aus dem Gehirn veranschaulichen (z.B. die Länge unserer Axone reichen viermal um die Erde, ein Nervenimpuls ist so schnell wie ein Rennwagen usw.). Ein Quiz zeigt, wie eindrucksvoll das menschliche Gehirn ist und ob die Schüler die unglaublichen Dimensionen gut schätzen können.

4. Stammzellen: Alleskönner in unserem Körper [AUSGEBUCHT]

Prof. Lukas Sommer, Anatomisches Institut, Universität Zürich
Zeitraum : 4.- 8. März sowie 12. – 13. März, nachmittags / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Alle unsere Organe entstehen aus so genannten "Stammzellen". Aber was genau ist eigentlich eine Stammzelle, und warum erhoffen sich Biologen und Aerzte, dass mit solchen Zellen gewisse Krankheiten oder Verletzungen vielleicht einmal geheilt werden könnten? Haben adulte, also vom erwachsenen Körper gewonnene Stammzellen, das gleiche therapeutische Potenzial wie embryonale Stammzellen? Wenn man bedenkt, dass man adulte Stammzellen einer Art ‚Verjüngungskur’ unterziehen kann, ist dann Forschung an embryonalen Stammzellen überhaupt noch nötig? Solche Fragen sowie ethische Aspekte der Stammzellforschung werden im Rahmen dieses Vortrags diskutiert.

5. Kleiner Zebrafisch in der Hirnforschung ganz gross [AUSGEBUCHT]

Prof. Stephan Neuhauss, Institut für Molekulare Biologie, Universität Zürich
Zeitraum : 4.- 8. März und 14. – 15. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Zebrafische werden immer häufiger in der Forschung eingesetzt, sowohl um Krankheiten wie Krebs und Hirnstörungen besser zu verstehen, als auch ein grundlegendes Verständnis der Wirbeltierentwicklung zu erlangen. Was macht nun diese lebendigen kleinen Aquarienfische so interessant für Forscher? In meiner Stunde werde ich den Zebrafisch und seine faszinierende Genetik und Embryonalentwicklung vorstellen und auf aktuelle biomedizinische Forschungsergebnisse eingehen.

6. Stammzellen: Freund und/oder Feind? [AUSGEBUCHT]

Max Gay (Doktorand), Anatomisches Institut, Universität Zürich
Zeitraum : 6.- 15. März / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Stammzellen spielen eine Rolle in der Krankheitsbekämpfung, aber eventuell auch bei der Entstehung von Krankheiten. Neurale Stammzellen, die aus reprogrammierten Pigmentzellen der Haut gewonnen werden können, sind mögliche Lösungen, um neurodegenerative Krankheiten wie Parkinson zu schwächen oder sogar zu heilen.
Stammzellen werden aber auch in Krankheitsbildern, wie zum Beispiel Krebs, gefunden. In diesem Bereich der Forschung gilt es, die schädlichen Stammzellen zu erkennen und zu bekämpfen.

7. Neurobiologische Grundlagenforschung: wie entwickelt sich das Gehirn? [AUSGEBUCHT]

Tobias Alther (Doktorand), Institut für Molekulare Biologie, UZH
Zeitraum: 6. – 8. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Unser Nervensystem ist aus vielen Milliarden Zellen aufgebaut, welche untereinander mit noch mehr Verbindungen (Axonen und Dendriten) in Kontakt stehen. In meinem Vortrag werde ich aufzeigen, wie diese Verbindungen während der Entwicklung entstehen und wie wir

Axonwachstum im Hühnerei untersuchen können.

8. Du chant des neurones au chant des oiseaux

Nicolas Giret, Institut für Neuroinformatik UZH / ETH (Vortrag nur auf Französisch oder Englisch)
Zeitraum : 4.- 15. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer / Lautsprecher

Je décrirai quelques caractéristiques du chant des oiseaux, pourquoi on s’y intéresse, quelles sont les fonctions du chant, en illustrant avec des exemples précis. Puis, je présenterai comment le chant est contrôlé par le cerveau.

II. GEHIRNKRANKHEITEN

9. Alzheimer – wenn Vergessen zur Krankheit wird [AUSGEBUCHT]

Rebecca Derungs / Claudia Späni (Doktorandinnen ZNZ), Abteilung für Psychiatrische Forschung, Universität Zürich
Zeitraum : Do 14. und Fr 15. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Alzheimer ist die häufigste Demenzerkrankung und wird durch die erhöhte Lebenserwartung der Bevölkerung zu einem zunehmenden Problem für Betroffene, Angehörige sowie für das Gesundheitssystem. Wir möchten eine kleine Einführung in die Krankheit und die Diagnose (interaktive Übung) von Morbus Alzheimer bieten und anschliessend einen Einblick in kognitive Verhaltenstests mit Mäusen zeigen (Objekterkennung und räumliche Orientierung).

10. Alzheimerforschung - einer Krankheit auf die Spur gehen

Sonia Grinschgl (Doktorandin), Psychiatrische Forschung UZH
Zeitraum: 11. – 15. März (ausser Mo Vorm.)/ Altersgruppe B (evtl. A) / Hilfsmittel: Beamer

Die Alzheimersche Krankheit ist die am häufigsten auftretende neurodegenerative Erkrankung und ist hauptsächlich durch extrazelluläre amyloide Plaques charakterisiert, die als Ablagerungen im Gehirn auftreten und anscheinend zum massiven Nervenzelltod führen. Familiäre Formen der Alzheimerischen Krankheit konnten in Zusammenhang mit Mutationen im Transmembranprotein „Amyloid Precursor Protein“ (APP) und auch in dessen prozessierenden Enzymen (Presenilins) gebracht werden. Ein weiteres Spaltprodukt von APP ist das AICD („APP-Intracellular Domain“), ein intrazelluläres Signalpeptid, das im Zellkern verschiedene Genprodukte reguliert und dessen Funktionen ebenso noch nicht aufgeklärt wurden. Der Vortrag erklärt, wie wir versuchen, AICD-induzierte Veränderungen im Gehirn mit Hilfe von Zellkultur und Tierversuchen in Mäusen besser zu verstehen.

11. Wenn eine Krankheit das Gehirn auf Dauer schädigt [AUSGEBUCHT]

Prof. Johannes Häberle und Liyan Hu (Doktorandin), Abteilung für Stoffwechselkrankheiten, Kinderspital Zürich
Zeitraum: 4. und 5. sowie 11. – 14. März / Raum Winterthur bevorzugt / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Am Beispiel von ausgewählten angeborenen Stoffwechselkrankheiten soll die Schädigung durch im Körper entstehende Stoffe dargestellt werden. Dabei werden klinisches Bild, biochemische Ursache, Diagnostik und Therapie erläutert.

12. Krankheiten in der Petrischale – können wir Erkrankungen des Gehirns anhand einer einzelnen Zelle verstehen?

Mario Hermann (Doktorand), Institut für Neuropathologie, Universität Zürich
Zeitraum: 4. – 8. März / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer oder Hellraumprojektor

Ich werde auf die Methoden eingehen, mit denen man genetische Ursachen von Krankheiten im Gehirn identifiziert und entsprechend versucht, im Modellsystem die Folgen dieser Mutationen zu untersuchen. Krankheitsbilder unterscheiden sich in Maus und Mensch und deshalb könnten menschliche Zellen eine gute Alternative für diese Forschung sein.

III. EMOTIONEN UND EMPFINDUNGEN

13. Wer ist hier eigentlich krank: Die Psyche, das Gehirn oder die Gesellschaft? [AUSGEBUCHT]

Dr. med. Milan Scheidegger, Institut für Biomedizinische Technik ETH und Klinik für affektive Krankheiten und Allgemeine Psychiatrie, PUK Zürich
Zeitraum: 4. – 15. März / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Jeder von uns kennt sie gelegentlich, Gefühle der Angst, Niedergeschlagenheit oder Lustlosigkeit. Doch was, wenn sie uns völlig einnehmen und den Alltag bestimmen? Was die meisten von uns irgendwann im Leben als kurze Episode, als emotionaler Ausnahmezustand ereilt, ist für viele Menschen, die an einer psychischen Erkrankung leiden, eine andauernde Grundstimmung, die alle Lebensbereiche dominiert. Kann uns der Blick ins Gehirn dabei helfen psychische Krankheiten besser zu verstehen und zu behandeln oder müsste man vielleicht sogar die ganze Gesellschaft therapieren?

14. Drogen und das neugierige Gehirn von Jugendlichen [AUSGEBUCHT]

Prof. Boris Quednow , Psychiatrische Universitätsklinik Zürich
Zeitraum : 4.- 15. März (ausser Fr 8. März) / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Erste Erfahrungen mit psychoaktiven Substanzen – wie zum Beispiel Alkohol oder Nikotin – gehören oft zur jugendlichen Entwicklung dazu. Wie jedoch psychoaktive Substanzen die Reifung des Gehirns beeinflussen und welche langfristigen Konsequenzen das haben könnte, ist bisher nur wenig erforscht. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich daher vor allem mit der Frage, welche Langzeitwirkung verschieden Substanzen wie Cannabis, Kokain und Ecstasy auf das Gehirn und das Verhalten haben. Auch versuchen wir herauszufinden, ob bestimmte Persönlichkeitseigenschaften von Personen eher in eine Abhängigkeit führen als andere. Der Vortrag soll einen Moralin-armen Überblick über Konsequenzen und Voraussetzungen eines chronischen Substanzkonsums geben.

15. Gefühle im Griff – wie unser Gehirn Emotionen reguliert [AUSGEBUCHT]

Dr. Uwe Herwig, Psychiatrische Universitätsklinik Zürich
Zeitraum: 5. – 8. März und 12. – 14. März / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Ständig regulieren wir mehr oder weniger bewusst und erfolgreich unsere Gefühle. Hierfür stehen uns verschiedene mentale Strategien zur Verfügung. Die Bildgebung von Hirnfunktionen zeigt auf, wo Emotionsregulation in unserem Gehirn stattfindet und wie sie wirkt. Daraus können wir wiederum Schlüsse für den alltäglichen Umgang mit Gefühlen und z.B. auch mit Stress ziehen.

16. Botenstoffe im Gehirn und was sie uns mitteilen [AUSGEBUCHT]

Dr. Isabelle Spühler, Postdoc, Institut für Neuroinformatik
Zeitraum: 4. – 15. März ausser Mittwoch, jeweils am Vormittag / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

In meinem Vortrag möchte ich über die verschiedenen Botenstoffe (erregende und hemmende, wie auch modulierende Neurotransmittoren) des Gehirns sprechen, sowie aufzeigen, was für Kommunikationswege sie haben (chem. Synapse). Ich möchte auch auf einen Botenstoff, Dopamin, vertieft eingehen und zeigen, wie Dopamin zentral ist in unserem Belohnungssystem, unser Lernen beeinflusst, aber auch was sich zeigt, wenn es fehlt (Parkinson) und wie Drogen auf das Dopaminsystem wirken.

17. Schmerz – einzigartig menschlich? [AUSGEBUCHT]

Helge Johannssen (Postdoc)/Carolin von Schultz (Doktorandin), Institut für Pharmakologie, UZH
Zeitraum: 5. – 7. und 11. – 14. März, vormittags / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer oder Hellraumprojektor

Schmerz kennen wir alle – er ist eine unangenehme aber überlebenswichtige Funktion unseres Gehirns, die uns vor Verletzungen schützt. Ist unser Gehirn in puncto Schmerz einzigartig, oder gibt es entsprechende Mechanismen auch im Tierreich?

Wir als Menschen können Schmerzen äussern, durch Mimik und mit Worten.

Aber wie ist Schmerzverhalten bei Tieren erkennbar?

Und wie können wir als Forscher mit diesem Wissen im Labor verantwortungsvoll umgehen?

IV. GEHIRN UND TECHNOLOGIE

18. Visuelle Wahrnehmung, was können wir von optischen Illusionen lernen? [AUSGEBUCHT]

Dr. Daniel Kiper, Institut für Neuroinformatik und Life Science Learning Center,
UZH und ETH (Vortrag auch auf Französisch oder Englisch möglich)
Zeitraum : 4.- 15. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

In diesem Vortrag werde ich verschiedene optische Illusionen zeigen und erklären. Diese Illusionen erlauben Forscher Einblicke in die Gehirnprozesse, die für die visuelle Wahrnehmung wichtig sind.

19. Das Gehirn als Computer [AUSGEBUCHT]

Dr. Michael Pfeiffer, Post-Doc, Institut für Neuroinformatik
Zeitraum : 4.- 15. März (Mo, Di und Fr ) / Altersgruppe B / Hilfsmittel: Beamer

Computer sind aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Trotzdem ist das menschliche Gehirn in vielen Belangen der heutigen Technologie überlegen. Ich zeige, wie die Hirnforschung die Entwicklung neuer Technologien inspiriert. Dabei werde ich insbesondere eine neuartige Kamera vorführen, die nach dem Vorbild unserer Netzhaut entwickelt wurde.

20. Der Retina-Chip: Eine Kamera, die wie unsere Netzhaut funktioniert [AUSGEBUCHT]

Christian Brändli (Doktorand), Institut für Neuroinformatik UZH / ETH
Zeitraum: 4. – 15. März (ausser Mittwoch)/ Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Beamer

Damit wir uns in unserer Umwelt zurecht finden und damit wir tun können, was wir wollen, müssen wir jede Menge an Informationen verarbeiten. Heutige Computer können zwar auch Informationen verarbeiten, doch sie machen das auf eine komplett andere Weise wie unser Gehirn. Ein Teil der Neuroinformatik besteht darin, das Wissen über unser Gehirn und dessen Funkionsweise in Computerchips umzuwandeln. In unserer Forschungsgruppe haben wir einen Chip entwickelt, der die Funktionsweise der Netzhaut nachahmt und nur auf Veränderungen im Blickfeld reagiert. In meinen Vortrag werde ich kurz erläutern, was das Gehirn vom Computer unterscheidet und die Funktionsweise unseres Chips demonstrieren (anhand von Live-Streams, Videos und einem Bleistift balancierenden Roboter).

21. Optische Täuschungen – warum wir die Realität manchmal anders wahrnehmen [AUSGEBUCHT]

Lea Grimm (Masterstudentin), Institut für Neuroinformatik, UZH
Zeitraum: 4. – 8. März / Altersgruppen A und B / Hilfsmittel: Wandtafel/Hellraumprojektor oder Beamer

Demonstration verschiedener optischer Täuschungen. Kurze Einführung über das Sehsystem und Erklärung, weshalb die optische Information zu falschen Schlussfolgerungen führt.