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Neue Neuronen für Ihr Gehirn

27.10.2014

Dass im erwachsenen Gehirn neue Nervenzellen entstehen, ist längst kein Geheimnis mehr, das heißt, der bekannte Satz „Nervenzellen regenerieren sich nicht“ ist nicht ganz richtig. Natürlich ist die Neurogenese bei erwachsenen Säugetieren nicht sehr intensiv, aber mindestens zwei Stellen sind darin besetzt: eine im Hippocampus, dem Gedächtniszentrum, die andere in der Wand der Hirnventrikel, in der subventrikulären Zone. Gleichzeitig bleiben natürlich viele Fragen offen, insbesondere wie sich die neu gebildeten Zellen verhalten, was sie tun und warum das Gehirn sie überhaupt braucht.

Es ist bekannt, dass in der subventrikulären Zone gebildete Neuronen zum Riechtrakt wandern, wo sie sich mit lokalen Zellen verbinden. Der Geruchssinn spielt im Leben der Tiere eine große Rolle, sodass die Notwendigkeit, die Geruchsbahnen von Zeit zu Zeit mit neuen Zellen zu füttern, außer Zweifel steht. Doch wie erfolgt hier das Einfügen neuer Neuronen? Bilden sie neue neuronale Schaltkreise oder finden sie „Leerstellen“ in alten? Forscher des National Institute of Neurological Disorders and Stroke (USA) versuchten, diese Frage zu beantworten.

Diana M. Cummings und ihre Kollegen modifizierten Mäuse so, dass die Tiere im Riechtrakt zwischen alten und neuen Zellen unterscheiden konnten, die aus der Arbeit „erwachsener“ Stammzellen stammen. Den Mäusen wurden dann jegliche Gerüche entzogen. Geruchsentzug sollte zu einer Störung neuronaler Ketten im Riechtrakt von Tieren führen: Neuronen begannen sich zufällig zu verbinden, weil sie unter den neuen Bedingungen Geruchsinformationen nicht genau und schnell verarbeiten und an das Gehirn weiterleiten mussten. Die Ordnung neuronaler Schaltkreise kann wiederhergestellt werden, wenn die Fähigkeit, Gerüche zu riechen, bei Mäusen wiederhergestellt wird. Wie die Forscher im Journal of Neuroscience schreiben, geschah dies jedoch nicht, wenn die Tiere keine funktionierenden Nervenstammzellen hatten.

Darüber hinaus wurden die olfaktorischen neuronalen Schaltkreise gestört, selbst wenn die Neurogenese bei Mäusen einfach ausgeschaltet wurde, wodurch die Fähigkeit zu riechen zurückblieb. Der Grad der Unordnung in Zellketten war direkt proportional zur Aktivität der Stammzellen: Das heißt, je mehr neue Neuronen gebildet wurden, desto organisierter blieb der Riechtrakt.

Es scheint, dass etwas Gegenteiliges erwartet werden könnte – dass neue Neuronen, die sich in den Riechtrakt integrieren, dem Schema der zellulären Informationswege Variabilität hinzufügen würden. Tatsächlich dienen sie aber dazu, bereits bestehende neuronale Schaltkreise zu stärken. Außerdem scheinen die Verbindungen, die im Riechtrakt gebildet werden, im Allgemeinen auch im Erwachsenenalter nicht sehr stabil zu sein. Und weil sie ständig Unterstützung von neuen Zellen brauchen.

Zusammenfassend können wir sagen, dass das Gehirn neue Neuronen benötigt, um die aktuellen strukturellen Einstellungen der neuronalen Schaltkreise aufrechtzuerhalten. Die Details des Prozesses sind noch abzuwarten. Auch im Hippocampus, der für das Gedächtnis zuständig ist, werden neue Nervenzellen gebildet, und hier scheint ihre unterstützende Funktion noch natürlicher – indem sie die Destabilisierung neuronaler Verbindungen verhindern, können neue Neuronen so verhindern, dass das Gedächtnis selbst verblasst. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die Rolle neu gebildeter Neuronen auf eine Funktion reduziert wird, selbst wenn es eine so wichtige ist. Anfang dieses Jahres haben wir beispielsweise über die Arbeit von Forschern der University of Toronto (Kanada) geschrieben, die herausgefunden haben, dass neue Neuronen das Gedächtnis auf zwei Arten beeinflussen: Einerseits verbessern sie das Einprägen neuer Informationen, andererseits verbessern sie das Einprägen neuer Informationen , sie helfen zu vergessen, woran sich das Gehirn zuvor erinnert hat.

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