Kurzschluss im Gehirn

Junges Forscherteam aus Freiburg untersucht Interneurone

03.04.2012 - Deutschland

Das Gehirn erbringt täglich enorme Leistungen, beispielsweise wenn detaillierte Erinnerungen an vergangene Ereignisse abgerufen oder basierend auf Kenntnissen und Erfahrungen wichtige Entscheidungen getroffen werden. Um solche Aufgaben zu meistern, müssen Nervenzellen im Gehirn eine ausgewogene und zeitlich präzise Balance zwischen Aktivitäts- und Ruhephasen einhalten. Ist diese Balance gestört, kann es zu neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie oder Schizophrenie führen. Aktivität wird von erregenden Nervenzellen ausgelöst, die Signale aussenden, die das elektrische Potenzial der Empfängerzellen in eine positive Richtung verschieben.

So genannte hemmende Interneurone sorgen für Ruhepausen im Gehirn. Bislang nahmen Wissenschaftler an, dass diese im Gegensatz zu den erregenden Zellen das elektrische Potenzial ihrer Empfänger in die negative Richtung verschieben und sie dadurch hemmen. Die Lichtenpreisträgerin Prof. Dr. Marlene Bartos, Physiologisches Institut I der Universität Freiburg, und die Molekularmediziner Jonas-Frederic Sauer und Michael Strüber fanden heraus, dass Interneurone ihre Zielzellen auch auf eine zweite Art hemmen können. Die Interneuronen verursachen einen elektrischen Kurzschluss, sodass sie für einen kurzen Zeitraum nicht für erregende Signale empfänglich sind. Welcher Wirkungsmechanismus von den Interneuronen verwendet wird, hängt von dem jeweiligen Gehirnareal ab, das der Untersuchung zu Grunde gelegt wird. Während die Interneurone im Ammonshorn des Hippokampus das elektrische Potenzial ihrer Zielzellen ins Negative verschieben, benutzen die Interneurone des benachbarten Gyrus Dentatus den elektrischen Kurzschluss zur Hemmung. Diese Gehirnregion ist dafür bekannt, dass Änderungen in der Balance zwischen Erregung und Hemmung zu Epilepsie führen können. Die Arbeit hilft dabei, klinische Störungen der Balance besser zu verstehen und kann in Zukunft als Grundstein für effektivere Therapien dienen.

Originalveröffentlichung

Jonas-Frederic Sauer et al.: Interneurons provide circuit-specific depolarization and hyperpolarization. Aktuelle Ausgabe des The Journal of Neuroscience (2012).

https://www.bionity.com/de/news/137279/kurzschluss-im-gehirn.html

Originalveröffentlichung

Jonas-Frederic Sauer et al.: Interneurons provide circuit-specific depolarization and hyperpolarization. Aktuelle Ausgabe des The Journal of Neuroscience (2012).

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