idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo
Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
20.10.2017 16:55

Rhythmus der Erinnerung

Rudolf-Werner Dreier Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

    Gehemmte Neuronen wirken als Taktgeber für Gedächtnisprozesse

    Je mehr über die Milliarden von Nervenzellen im Gehirn bekannt ist, desto weniger erscheint ihr Zusammenspiel spontan und zufällig. Welche Harmonie der Verarbeitung von Gedächtnisinhalten zugrunde liegt, hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Marlene Bartos am Institut für Physiologie I veranschaulicht. Die mit einem Kollegen vom Institute of Science and Technology Austria entstandene und im Journal „Nature Communications“ publizierte Studie hebt die Rolle von hemmenden Schaltkreisen bei der Entstehung von hochfrequenten Hirnwellen im Hippocampus hervor. Damit liefert das zum Teil auch dem Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools und dem Bernstein Center Freiburg zugehörige Team Anhaltspunkte dafür, wie das Gehirn gedächtnisrelevante Informationen verarbeitet.

    „Forschende vermuten schon länger, dass Frequenzen über 30 Hertz die synchrone Zusammenarbeit verschiedener Zellnetzwerke des Gehirns koordinieren. Bekannt ist auch, dass die Aktivität in diesem Frequenzbereich beispielsweise bei Alzheimer-Patientinnen und -Patienten deutlich reduziert ist“, fasst Bartos den Grundgedanken ihrer Forschung zusammen. Wie aber kommt es zu diesen als Gamma-Wellen bezeichneten Signalen an verschiedenen Orten gleichzeitig? Und was konkret bedeutet das für das menschliche Gedächtnis? Als Expertinnen und Experten auf dem Gebiet der synaptischen Verknüpfungen schauten sich Bartos und ihr Team die Kommunikation zwischen so genannten Interneuronen im Hippocampus von Mäusen genauer an. Ein Interneuron ist ein zwischen zwei oder mehreren anderen Neuronen liegender Zelltyp mit besonders kurzen Zellfortsätzen, der schnell und effizient eine Fortleitung hemmender Impulse an seine Nachbarzellen bewirken kann. „Vergleichbar zu Instrumentengruppen in einem Orchester gibt es kleine Schaltkreise, an denen inhibitorische Interneurone wesentlich beteiligt sind“, erklärt Bartos. „Wie die Aufgabe des Dirigenten, an manchen Stellen beispielsweise die Bläser in den Hintergrund zu rücken, um ihnen im nächsten Moment wieder volles Gewicht zu geben, kann man sich auch ihre Rolle vorstellen.“

    Wichtigste Beobachtung der Studie war, dass die umliegenden Zellen, wenn sie sich aus ihrem Ruhezustand lösen, empfänglich gegenüber bestimmten Informationen sind. Sie werden dann zur Bildung eines gemeinsamen Aktionspotentials angeregt, sodass ein Signal auf andere Neuronen übertragen werden kann. Dies wiederum lässt sich elektrophysiologisch als Entladung von Gammawellen messen. „Das Interessante daran ist, dass sich die Mikroschaltkreise nicht ineinander einmischen, sondern parallel verschiedene Informationen, wie zum Beispiel die Attribute Form und Farbe eines Gegenstands, abspeichern oder abrufen können. Dies erlaubt die zeitgleiche parallele Verarbeitung und das Speichern von Information. Wir sind der Meinung, dass auf diese Weise erste Gedächtnisspuren gelegt werden“, so Bartos.

    Um dem Gedächtnis wirklich auf die Spur zu kommen, wird es allerdings noch viel mehr Grundlagenforschung benötigen. Bartos und ihr Team arbeiten mit Hochdruck daran, dass ihre Erkenntnisse in ein paar Jahren auch für die Therapie von neurodegenerativen Krankheiten nutzbar sind.



    Originalveröffentlichung:
    Strüber M, Sauer JF, Jonas P, Bartos M (2017) Distance-dependent inhibition supports focality of gamma oscillations. Nature Communications 8, Article 758 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-00936-3.

    Artikel „Die Macht der Minderheit” in der Universitätszeitung uni’leben über Marlene Bartos‘ Forschung:
    http://www.pr2.uni-freiburg.de/publikationen/unileben/unileben-2017-3/#4

    Bildunterschrift
    Der Hippocampus ist für Gedächtnis und Lernen maßgeblich. Das Bild zeigt seine charakteristische Form. Hervorgehoben sind die Interneuronen in grün, durch weiße Linien markiert sind das "Ammonshorn" (CA3) sowie der Gyrus Dentatus (DG).

    Kontakt:
    Prof. Dr. Marlene Bartos
    Systemische und Zelluläre Neurophysiologie
    Institut für Physiologie I
    Tel.: 0761/203-5194
    E-Mail: marlene.bartos@physiologie.uni-freiburg.de

    Levin Sottru
    Wissenschaftskommunikation
    Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Tel.: 0761/203-9545
    E-Mail: sottru@blbt.uni-freiburg.de


    Weitere Informationen:

    https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/rhythmus-der-erinnerung


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Biologie, Chemie, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


    Bildunterschrift siehe Text


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay