Neue Erkenntnisse zur Informationsverarbeitung im Gehirn
Das Cerebellum (Kleinhirn) ist für die motorische Koordination und Homöostase zuständig. Im Kleinhirn befinden sich so genannte Moosfasern, die sensorische und motorische Signale übermitteln und eine Erregung produzieren. Moosfasern kommunizieren mit Golgi-Zellen und Körnerzellen in der Körnerzellschicht des Cerebellums, allerdings sind die Details dieser Verbindung noch unklar. Ziel des EU-finanzierten Projekts MULTIMOSSY (Multimodal mossy fiber input and its role in information processing in the cerebellar granule cell layer) war daher, die anatomische Konnektivität und funktionellen Eigenschaften der Moosfasereingänge zu beschreiben. Mit optogenetischen und elektrophysiologischen Techniken wurden Moosfasern aktiviert und funktionelle Analysen am Kleinhirn durchgeführt, indem nach Stimulation mit Lichtreizen die synaptischen Antworten in Golgi-Zellen und Körnerzellen aufgezeichnet wurden. So konnte man Unterschiede in der Amplitude und kurzfristigen Dynamik der synaptischen Eingangssignale bei Moosfasern enthüllen. Zudem sind offenbar kombinierte sensorische und motorische Signale nötig, um ein Aktionspotenzial in Körnerzellen auszulösen. Insgesamt lieferte MULTIMOSSY damit wichtige Informationen zu Konnektivität und Eigenschaften von Moosfasereingängen. Insbesondere konnte geklärt werden, ob Körnerzellen und Golgi-Zellen als unimodale oder multimodale Integratoren im Cerebellum fungieren, was maßgebliche neue Erkenntnisse zur Informationsverarbeitung in einer der großen Rindenstrukturen im Gehirn von Säugern lieferte.
Schlüsselbegriffe
Gehirn, Cerebellum, Moosfasern, Golgi-Zellen, Körnerzellen
