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Der Hippocampus hilft Ihnen, sich im Weltraum zurechtzufinden

05.06.2016

Wissenschaftler des RIKEN Brain Science Institute (Japan) unter der Leitung von Thomas McHugh und Steven Middleton untersuchten die Arbeit des Hippocampus von Labormäusen und fanden heraus, dass er es dem Tier ermöglicht, seinen Standort in der Umgebung zu bestimmen und die Rolle zu spielen einer Art mentaler Landkarte, in die räumliche Informationen „eingeschrieben“ sind. Das Experiment zeigte, dass diese Karte ziemlich leicht beschädigt werden kann und das Tier im Unklaren darüber lässt, wo sie sich befindet und wohin sie geht – es ist nur notwendig, die neuralen Verbindungen zwischen den Zonen des Hippocampus zu zerstören.

Das Team von McHugh stellte fest, dass die Hauptrolle bei der Bildung einer Vorstellung von der Umgebung bei Mäusen neuronale Impulse spielen, die von der CA3-Zone des Hippocampus zu anderen Zonen ausgehen, insbesondere zu CA1, das direkt von ihnen abhängt (dort Im Hippocampus gibt es nur vier Zonen – CA1, CA2, CAZ und CA 4. Die Abkürzung CA leitet sich vom lateinischen Cornu Ammonis „Ammons Horn“ ab. Der Schlüssel zur ständigen Aktualisierung der räumlichen Karte ist der rhythmische Fluss solcher Impulse.

Um die Folgen zu untersuchen, die entstehen würden, wenn der gleichmäßige Fluss synaptischer Impulse von der SAZ in andere Bereiche des Hippocampus verletzt würde, führten Wissenschaftler Neurotoxine in die SAZ ein, die die von ihr ausgehenden Signale „übertönten“. Die Folge war ein Orientierungsverlust im Raum, eine Verletzung der mentalen Landkarte und „Verstrickung“ – das Tier konnte seinen Standort nicht mehr bestimmen und konnte die Umgebung nicht einschätzen.

Es wurde deutlich, dass die korrekte Orientierung am Boden direkt von der Fähigkeit des Hippocampus abhängt, synaptische Verbindungen zwischen Bereichen systematisch zu bilden und aufrechtzuerhalten – dies verhindert, dass Fehler in neuronalen Impulsen räumliche Informationen vermischen und zerstören, auch nicht im Schlaf.

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Für die Studie wurden weiße Platten mit Punkten verwendet. Das Essen wurde in einer bestimmten Reihenfolge darauf ausgelegt. Richtiges Essen wurde auf Tellern mit den wenigsten schwarzen Punkten platziert. Der Rest wurde mit Chininlösung bedeckt. Während des Experiments stellten die Bienen schnell fest, dass die größte Menge an echten Leckereien und nicht Chinin auf einem Teller mit Nullanzeige ist, dh wo überhaupt keine Punkte waren. Daraus schlossen Wissenschaftler, dass Bienen bis fünf zählen können und auch verstehen, was Null ist.

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