Verschiedenen Hirnareale kommunizieren miteinander

Göttinger Primatenzentrum: Nervenzellen haben Rhythmus

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Rhesusaffen: Sie wurden darauf trainiert, wiederholt Greifaufgaben auszuführen. Dabei wurden die Äktivität ihrer Nervenzellen gemessen.

Göttingen. Neurowissenschaftler am Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen haben herausgefunden, dass Nervenzellen in verschiedenen Hirnarealen miteinander kommunizieren.

Dazu haben die Wissenschaftler erstmals auf ebener einzelner Nervenzellen untersucht, wie das Gehirn organisiert ist.

Außerdem gelang es den Forschern zu zeigen, dass einige Nervenzellen das Netzwerk Gehirn steuern, indem sie als zentrale Knotenpunkte fungieren und den Informationsfluss koordinieren.

Leistungen des Gehirns wie Denken, Wahrnehmen und die Bewegungssteuerung können nur durch Interaktion des Nervenzellnetzwerks im Gehirn entstehen. „In unserer Studie wollten wir herausfinden, wie das Netzwerk einzelner Nervenzellen über mehrere Hirnareale organisiert ist“, sagt Benjamin Dann, Doktorand in der Abteilung Neurobiologie am DPZ.

Drei Hirnareale getestet

Dafür seien drei Affen darauf trainiert, wiederholt Greifaufgaben auszuführen – die Forscher maßen währenddessen die Aktivität ihrer Nervenzellen in drei verschiedenen Hirnarealen. Dabei fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Nervenzellen ein stark verbundenes Netzwerk bilden, das in Untereinheiten organisiert ist.

Benjamin Dann

Etwa 84 Prozent der Untereinheiten waren nicht auf ein Areal begrenzt, sondern umfassten auch Nervenzellen der anderen beiden Areale. Außerdem gebe es innerhalb des Netzwerks einzelne Nervenzellen, die zentrale Funktionen übernehmen, teilt das DPZ mit. „Diese Knotenpunkte haben mehr Verbindungen im Netzwerk als die übrigen Nervenzellen“, sagt Dann.

Zusätzlich seien die Nervenzellen stark untereinander verbunden und bilden einen sogenannten „rich-club“. In diesem „rich-club“ sind die Nervenzellen rhythmisch aktiv. Die rhythmische Synchronität der Nervenzellen könnten ein zentraler Punkt für die schnelle Kommunikation im Gehirn sein, sagt Dann.

Die Studie könne künftig dazu beitragen, Erkrankungen wie Schizophrenie und Autismus besser zu verstehen, da diese auch durch Störungen der rhythmischen Synchronität verursacht werden. Die Kenntnis der Prozesse im Gehirn ist wichtig, um neue Therapien entwickeln zu können.

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