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Bewegungsneuronen in Rollen eingeteilt

12.11.2018

Neuronen im Gehirn unterscheiden sich manchmal ziemlich voneinander, sowohl im Aussehen als auch in den zellulären und molekularen Eigenschaften und daher in der Funktion. Mit dem Aufkommen neuer Forschungsmethoden, die es ermöglichen, molekulare Unterschiede sogar zwischen einzelnen Zellen zu sehen, veröffentlichen Neurowissenschaftler regelmäßig Berichte, dass sie eine neue Gruppe von Neuronen mit einer besonderen Funktion im Gehirn gefunden haben.

Forscher des Allen Brain Institute und des Howard Hughes Medical Institute untersuchten die Genaktivität in 23822 neokortikalen Neuronen im Mausgehirn. Die Wissenschaftler konnten die Merkmale in der Arbeit von etwa 9000 Genen in jeder Zelle bestimmen und anhand der erhaltenen Daten mehr als 130 Gruppen von Neuronen mit ähnlicher genetischer Aktivität isolieren. Die molekularen Merkmale wurden dann damit verglichen, wie diese Zellen aussehen, wie sie aufgebaut sind, mit welchen anderen Neuronen sie verbunden sind usw.

Der Neokortex ist für höhere kognitive Funktionen verantwortlich, aber die Wissenschaftler entschieden sich, sich auf eine Region zu konzentrieren, die als anteriorer lateraler motorischer Kortex bezeichnet wird und die Bewegung steuert. Es stellte sich heraus, dass es zwei Gruppen von Neuronen gibt. Einige sind mit Nervenzellen im Hirnstamm verbunden, die den Körper direkt darauf vorbereiten, diese oder jene Bewegung auszuführen. Es stellte sich heraus, dass andere Neuronen des anterioren lateralen motorischen Kortex mit dem Thalamus verbunden sind, der als Informationsdrehscheibe dient und Impulse von den Sinnesorganen (mit Ausnahme der Nase) zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns weiterleitet.

In Verhaltenstests mit Mäusen, die einige einfache Aktionen ausführen mussten, wurden subtile, aber signifikante Unterschiede zwischen beiden Gruppen kortikaler Motoneuronen gefunden. Diejenigen, die mit dem Thalamus verbunden waren, arbeiteten an der Planung zukünftiger Aktionen, und diejenigen, die zum Hirnstamm gingen, starteten die Bewegung.

Im Allgemeinen haben diese Neuronen seit langem die Aufmerksamkeit von Neurowissenschaftlern auf sich gezogen, da sie sehr empfindlich auf verschiedene neurodegenerative Prozesse reagieren. Doch erst jetzt konnte man sehen, dass es eine solche Arbeitsteilung zwischen den Neuronen des motorischen Kortex gibt. Vielleicht hilft uns das irgendwie zu verstehen, wie sich neurodegenerative Krankheiten entwickeln, die unsere Fähigkeit beeinträchtigen, unsere eigenen Bewegungen zu kontrollieren. Es lohnt sich hier allerdings noch zu prüfen, dass beim Menschen die gleiche Gruppe von Motoneuronen im Kortex auch nach Funktionen aufgeteilt ist.

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