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Mittwoch, 20.09.2017
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Stabiles Bild dank plappernder Nervenzellen

Scheinbar sinnlose Nervenimpulse stabilisieren unsere Wahrnehmung

Verantwortlich dafür, dass uns beim Blick aus dem fahrenden Zug heraus nicht übel wird, sind wahrscheinlich Nervenzellen, die pausenlos „vor sich hin plappern“: Sie senden ohne äußeren Anlass Signale in regelmäßiger Folge und stabilisieren damit die Wahrnehmung.
Menschliches Gehirn mit Auge

Menschliches Gehirn mit Auge

Wohin diese Nervenzellen "funken" und warum, erforschen die Biologen Nora Prochnow und Matthias Schmidt von der Ruhr- Universität Bochum. Sie haben die Vernetzung der Zellen im Gehirn in Kooperation mit US-amerikanischen Kollegen mit einer neuen Methode ergründet, bei der feinste Goldkügelchen entgegen dem Signalweg in den Körper der Nervenzellen wandern und dort anschließend unter dem Mikroskop sichtbar sind.

Untypische Nervenzellen funken unentwegt


Bei den Augenbewegungen und der Verarbeitung von optischen Reizen spielt ein Bereich des Mittelhirns, der "Nucleus tractus optici" (NTO) eine große Rolle: Er hat die Funktion eines Schaltkastens, der Reize, die über die Sehnerven eingehen, an unterschiedliche Gehirnbereiche weiterleitet. Einige Nervenzellen im NTO zeigen allerdings ein untypisches Verhalten. Anders als "normale" Nervenzellen, die erst nach dem Eingang eines Reizes aktiv werden und elektrische Impulse weitergeben, geben diese Nervenzellen unentwegt scheinbar grundlos Impulse ab. Diese Entdeckung warf für die Forscher sofort Fragen auf:
Wohin funken die Zellen und warum?

Sehr stetige Signale wären ersetzbar


Der Frage nach dem Wohin widmete sich Nora Prochnow zuerst. Der NTO ist im Gehirn mit mehreren Gehirnbereichen vernetzt. Um zu untersuchen, in welchen davon die plappernden Zellen ihre Leitungen strecken, wandte sie ein in den USA entwickeltes Verfahren an, bei dem eine Lösung mit sehr kleinen Goldpartikeln in die entsprechenden Hirnbereiche injiziert wird. Die Goldpartikel werden von den Enden der Reizleiter aufgenommen und wandern entgegen der Richtung der elektrischen Impulse bis in den Körper der Nervenzelle zurück. Dort lagern sich die Partikel an und sind als Körnchen unter dem Mikroskop sichtbar.


So konnte sie rückschließen, wohin die NTO-Zellen ihre Signale senden. Die elektrische Aktivität der mit Gold markierten Zellen konnte sie außerdem genau messen. Dass die Signale, wie sich dabei herausstellte, sehr stetig abgegeben werden, ist vielleicht eine gute Nachricht für Patienten, deren Bewegungswahrnehmung nach Unfall oder Krankheit gestört ist: Es wäre denkbar, künftig Schrittmachersysteme einzusetzen, die die fehlenden Signale ersetzen.
Solche Schrittmacher sind zum Beispiel bei Parkinsonpatienten bereits im Einsatz.
(Ruhr-Universität Bochum, 10.08.2006 - NPO)
 
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