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Das Institut für Hirnforschung analysiert Struktur und Funktion der normalen und der erkrankten menschlichen Hirnrinde, die Organisation von neuronalen Schaltkreisen in der somatosensorischen Hirnrinde, die Rolle von Sauerstoffradikalen im Gehirn sowie die Struktur von Reiz aufnehmenden Zellen in der Netzhaut. Weitere Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Einfluss von Evolution und Domestikation auf das Gehirn.

Darüber hinaus befasst sich das Institut mit den neuronalen Mechanismen, welche die Grundlage für verschiedene Sinneswahrnehmungen, das Lernen, das Gedächtnis und das menschliche Verhalten bilden. Dabei werden je nach Untersuchungsgegenstand verschiedene Methoden eingesetzt. Die Bandbreite reicht hierbei von der Licht- und Elektronenmikroskopie über die Morphometrie, Immunhistochemie, Autoradiographie, die funktionelle Bildgebung und vergleichende Neurobiologie bis hin zur experimentellen Tierpsychologie. Teilweise werden die Methoden in Kooperation mit anderen Forschungszentren durchgeführt. Ein Beispiel hierfür ist die Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich im Bereich der Hirnrindenforschung.

Einen besonderen Namen hat sich das Institut auf dem Gebiet der Analyse von Hirnstrukturen im menschlichen Gehirn gemacht. Das Institut für Hirnforschung ist weltweit die einzige Forschungseinrichtung, in der es möglich ist, Hirnstrukturen in vivo und postmortem von der molekularen Ebene bis zur durch neue bildgebende Verfahren erschlossenen makroskopischen Ebene in einem gemeinsamen räumlichen Referenzsystem zu analysieren und darzustellen. Diese Vorgehensweise ermöglicht es zum ersten Mal, die unterschiedlichen Hirnfunktionen in allen Dimensionen der Strukturforschung mit ihrer molekularen, zellulären und systemischen Grundlage in Verbindung zu bringen.

Das Institut für Hirnforschung in Düsseldorf ist in besonderer Weise mit der Entwicklung der Neurowissenschaften im 20. Jahrhundert verbunden. Es setzt die Arbeit des von Oskar Vogt gegründeten Instituts für Hirnforschung der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft in Berlin-Buch mit modernsten Methoden fort. Wie viele andere Wissenschaftler hatte auch Oskar Vogt unter der politischen Situation zu Beginn des 20. Jahrhundert zu leiden. Nach seiner Entlassung durch die Nazi-Regierung verließ er Berlin und gründete in Neustadt, Schwarzwald, das neue Vogtsche Institut für Hirnforschung. Von dort gelangte das Institut schließlich an die Universität Düsseldorf. Das in den Räumen des Instituts befindliche Cécile- und Oskar-Vogt-Archiv stellt eine wertvolle und viel nachgefragte Quelle für an der Geschichte der Naturwissenschaften und der Hirnforschung interessierte Historiker dar.


Forschung und Lehre

Forschungsschwerpunkte im Institut sind die mikroskopisch-anatomische Analyse der Architektur der menschlichen Hirnrinde, die regionale und laminäre Verteilung von Transmitterrezeptoren aller klassischen Transmittersysteme, die Analyse der Sinneszellen in der Netzhaut sowie die kombinierte licht- und elektronenmikroskopische und elektrophysiologische Untersuchung der Mikroverschaltung der Hirnrinde.

Darüber hinaus wird die Rolle von Sauerstoffradikalen bei normalen und durch verschiedene Erkrankungen veränderten Bedingungen im Gehirn erforscht. Bei Krankheiten wie der hepatischen Encephalopathie, Durchblutungsstörungen, degenerativen Bewegungsstörungen und Epilepsie wird die Veränderung von Transmitterrezeptoren untersucht, die für die Signalübertragung im Gehirn von entscheidender Bedeutung sind. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Instituts ist die Erstellung eines elektronischen Gehirnatlas des Menschen, insbesondere seiner Hirnrinde, der die Varibilität zwischen Individuen in Form probabilistischer Hirnkarten beschreibt. Weiter werden der Einfluss von Evolution und Domestikation auf das Gehirn von Wirbeltieren untersucht und experimentelle tierpsychologische Untersuchungen zu Lernen, Gedächtnis und visueller Reizverarbeitung sowie neurobiologische Diversität unterhalb der Artgrenze durchgeführt.

Im Bereich der Lehre bietet das Institut Vorlesungen, Seminare und Praktika für Studierende der Medizin, Psychologie und Biologie an. Um seinem wissenschaftlichen Anspruch gerecht zu werden, nimmt das Institut für Hirnforschung an zahlreichen nationalen und internationalen Kooperationsprojekten aktiv teil. Das Institut arbeitet beispielsweise als einziges deutsches Universitätsinstitut an dem US-amerikanischen Multicenter-Projekt „The Human Brain Project“ mit. Darüber hinaus steht es in engster Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich, wo alle modernen bildgebenden Verfahren für die Forschung zugänglich sind.


Vita Universitätsprofessor Dr. med. Karl Zilles

1964-1971:	Medizinstudium und Promotion zum Dr. med. an der Universität Frankfurt/Main
1971:	Approbation als Arzt
1971-1977:	Wissenschaftlicher Assistent und Oberassistent am Anatomischen Institut der Medizinischen Hochschule Hannover
1977:	Habilitation für das Fach Anatomie an der Medizinischen Hochschule Hannover
1977-1979:	Oberassistent am Anatomischen Institut der Universität Kiel
1979-1981:	Professor am Anatomischen Institut der Universität Kiel
1981-1991:	Lehrstuhl für Anatomie an der Universität zu Köln, Direktor des Anatomischen Instituts
1991-2002:	Lehrstuhl für Neuroanatomie an der Universität Düsseldorf und Direktor des C. & O. Vogt-Institut für Hirnforschung
seit 1998:	Direktor für das Institut für Neurowissenschaften und Medizin des Forschungszentrum Jülich
seit 1998:	Mitglied der Akademie der Naturforscher und Ärzte Leopoldina
seit 2002:	Lehrstuhl für Neurowissenschaften am C. & O. Vogt-Institut für Hirnforschung der Universität Düsseldorf
	Professor Dr. med. Karl Zilles hat über 580 Publikationen in internationalen Fachzeitschriften sowie zahlreiche Buchkapitel, Bücher und Monographien veröffentlicht. Er ist Sprecher und Mitglied diverser Fachorganisationen und Fachgesellschaften. Sein wissenschaftlicher Schwerpunkt ist die Struktur und Funktion der Hirnrinde des Menschen.