Tiefer Blick in die Fähigkeit von Gehirnzellen, sich im Laufe des Lebens zu verändern
Wie sich einzelne Neuronen über lange Zeiträume hinweg verändern bleibt im Bereich der Gehirnplastizität unbeantwortet. Der Grund dafür ist, dass die für das Studium der Physiologie einzelner Neuronen im Gehirn verwendeten Werkzeuge beschränkt sind. Zur Lösung dieses Problems hat das EU-geförderte Projekt BRAINPLASTICITY (In vivo imaging of functional plasticity in the mammalian brain) versucht, die physiologischen Veränderungen einzelner längere Zeiträume aufzudecken. Um seine Ziele zu erreichen, setzte BRAINPLASTICITY optische Zeitraffer-Bildgebung ein, um die physiologische Aktivität einzelner Neuronen zu untersuchen. Konkret lieferten die Projektpartner quantitative Schätzungen des neuronalen Umsatzes im Riechkolben und beobachten seine Eigenschaften. Die Ergebnisse zeigen, dass der synaptische Umsatz von adulten Neuronen besonders stark bei neuen Müttern ist. Sie zeigten, dass reife adult-geborene Neuronen auch im Erwachsenenalter wichtig sind. Dadurch wird die Annahme, dass sie nur während der frühen Existenz wichtig sind, in Frage gestellt. Das BRAINPLASTICITY-Team untersuchte eine neuronale Population, die eine neue Funktion für Neuronen enthüllt. Man stellte fest, dass sehr kleine Populationen in den Riechkolben Geruchsinformation kodieren. Man verwendete in vivo Zwei-Photonen-Kalzium-Imaging, um Mikroarchitektur der kortikalen Schaltung zu offenbaren. Die Forscher verwendeten Elektrophysiologie, um eine neuartige multisensorische Interaktion zwischen Geräuschen und Geruch im auditiven Kortex der neuen Mütter zu entdecken. Diese Veränderung im Gehirn kann die Bindung zwischen Müttern und ihren Nachkommen verbessern. Darüber hinaus entwickelten sie eine neue Methode, die für langfristige kortikale Plastizitätsexperimente vorteilhaft ist. Durch die Entwicklung von Werkzeugen, um einzelne und Populationen von Neuronen abzubilden, und um diese dann anzuwenden, um sich entwickelnde und reife Zellen zu untersuchen, brachte BRAINPLASTICITY Licht in die sich ständig verändernden Natur des Säugetiergehirns.
Schlüsselbegriffe
Neurone, Plastizität des Gehirns, BRAINPLASTICITY, Säugetier-Gehirn
