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Vögel haben auch eine Großhirnrinde

05.10.2012

Die Großhirnrinde, die Schichtstruktur, in der angeblich die komplexeste Informationsverarbeitung stattfindet, existierte früher nur bei Säugetieren. Beim Menschen macht der neue Cortex – der Neocortex – den größten Teil des Cortex aus, während er bei niederen Säugetieren noch in den Kinderschuhen steckt. Aber eine neue Studie der University of Chicago fand heraus, dass auch Vögel Zellen haben, die dem Neocortex sehr ähnlich sind, obwohl sie sich anatomisch stark von denen von Säugetieren unterscheiden.

Ein Artikel über eine mysteriöse Struktur im Vogelgehirn, der in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, bestätigt eine langjährige Hypothese, die seit Jahrzehnten eine Debatte entfacht. Die Studie gibt Aufschluss über die Evolution des Gehirns und eröffnet neue Modelle zur Untersuchung des Neocortex. „Früher konnten wir kortikale Neuronen nur bei Säugetieren untersuchen", sagt Dr. Clifton Ragsdale, Assistenzprofessor für Mikrobiologie an der University of Chicago. „Jetzt können wir andere Objekte für unsere Experimente verwenden."

Sowohl der Neokortex von Säugetieren als auch eine ähnliche Struktur im Vogelgehirn namens DVR stammen von embryonalen Strukturen ab, die als Telencephalon bezeichnet werden. Aber während der Neokortex aus sechs verschiedenen Schichten des Kortex besteht, enthält der DVR große Ansammlungen von Neuronen, die Kerne genannt werden.

Der Neurophysiologe Harvey Karten schlug bereits 1960 vor, dass der DVR trotz grundlegender Unterschiede in der Anatomie die gleiche Funktion wie die Großhirnrinde erfüllt. Jetzt haben Dugas-Ford, Rugsdale und ihre Co-Autorin Joanna Rowell diese Theorie mit neu entdeckten Arrays molekularer Marker getestet. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, einzelne Schichten des Cortex zu identifizieren – zum Beispiel die „Input“-Neuronen der 4. Schicht oder den „Output“ der 5. Schicht. Anschließend testeten die Wissenschaftler, ob diese Marker in DVR-Kernen exprimiert werden. Es stellte sich heraus, dass selbst bei weit voneinander entfernten Vogelarten alle Marker der Level 4 und 5 in bestimmten Kernen exprimiert wurden, genau dort, wo sie im DVR hätten sein sollen, wenn wir es mit der Großhirnrinde vergleichen.

Weitere Experimente sollten die Entwicklungsstadien testen, die diese Neuronen in unterschiedlichen Strukturen bilden, sowie die relativen Vor- und Nachteile anatomischer Unterschiede. Aber es ist klar, dass eine solche Struktur bei Vögeln, wie die Großhirnrinde, in der Lage ist, erweiterte Funktionen zu unterstützen und vielleicht sogar Vorteile gegenüber Säugetieren zu bieten.

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