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Im neugeborenen Gehirn wandern Neuronen von Ort zu Ort.

10.10.2016

Während der individuellen Entwicklung kommt es im Embryo zu ständigen Zellwanderungen – Vorläuferzellen irgendeines Gewebes oder Organs kriechen an einen bestimmten Ort, um dort genau dieses Organ zu organisieren. Dasselbe passiert im Gehirn: Unzählige Vorläufer von Neuronen kommen kurz vor ihrer Geburt in die Großhirnrinde, die hier zu gewöhnlichen Nervenzellen heranreifen, die Nervenzentren, Ketten usw. bilden.

Alle Zellen, die durch Migration in den späteren Stadien der Schwangerschaft entstehen, werden jedoch zu den sogenannten erregenden Neuronen. Aber daneben soll es hemmende Neuronen geben, deren Aufgabe es ist, die Signale anderer Zellen zu unterdrücken. Hemmungsneuronen sind enorm wichtig: Ohne sie könnten erregende Nervenzellen einfach nicht aufhören – sie würden zum Beispiel weiterhin ein kontraktiles Signal an einen verspannten Muskel senden.

Ohne neuronale Hemmung droht dem Nervensystem eine Übererregung, die sich in Fehlfunktionen der Muskulatur, emotionaler Instabilität und allgemein im Verhalten äußern kann. Und in der Großhirnrinde gibt es natürlich neben Erregungsneuronen auch Hemmungsneuronen. Nur Neurowissenschaftler konnten lange Zeit nicht verstehen, woher sie kommen - wenn alle Vorläuferzellen, die hierher kamen, erregend wurden.

Forschern der University of California in San Francisco ist es gelungen, dieses Rätsel zu lösen – hemmende Neuronen im menschlichen Kortex treten hier nach der zweiten Welle der Zellmigration auf, die – am wichtigsten – nach der Geburt auftritt. Wie Sie wissen, gibt es im Gehirn mehrere Bereiche, in denen die Zellreproduktion stattfindet. Einer dieser Orte ist die subventrikuläre Zone, die sich in den Wänden spezieller Hohlräume befindet - den Ventrikeln des Gehirns - und die ziemlich weit vom Kortex entfernt ist.

Mercedes F. Paredes und ihre Kollegen analysierten postmortale Gehirnproben von Kindern im Alter zwischen einem Tag und 7 Monaten und fanden heraus, dass Neuronen, die sich in dem besonders blutgefäßreichen Teil der subventrikulären Zone befinden, entlang dieser Blutgefäße wandern sie erreichen die Frontallappen der Großhirnrinde. (Wenn man von reisenden Neuronen spricht, sollte man bedenken, dass sie, obwohl sie jungen hemmenden Zellen bereits sehr ähnlich sehen, die Merkmale wandernder Vorläufer behalten.)

Reisende Neuronen teilen sich nicht, ihr Ziel ist es, ihren Platz zu erreichen und schließlich zu einem hemmenden Neuron zu werden (obwohl die Reifung ziemlich lange dauern kann, bis zu mehreren Monaten). Mit der Zeit nimmt die Zahl der „Reisenden“ rapide ab, und im Alter von sieben Monaten sind nur noch sehr wenige Zellen auf dem Wanderpfad zu finden. Offensichtlich gehorchen sie zu Beginn ihrer Reise irgendwelchen Signalen, zellulären und molekularen, und jetzt müssen wir herausfinden, was diese Signale sind – es ist möglich, dass viele neuropsychiatrische Krankheiten später entstehen, weil einige hemmende Neuronen während ihrer postnatalen Migration vom Weg abgekommen sind.

Es ist bekannt, dass neue Nervenzellen in Tieren und im erwachsenen Gehirn auftreten, und eines der Zentren der adulten Neurogenese ist die oben erwähnte subventrikuläre Zone. Allerdings haben nur wenige Menschen mit einer so massiven Migration von Neuronenvorläufern gerechnet, die - wir betonen es noch einmal - nach der Geburt stattfindet. Und noch mehr, sich in einen Bereich wie die Großhirnrinde zu begeben, die mit höheren kognitiven Funktionen verbunden ist und deren neurale Bahnen von höchster Komplexität sind.

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