Gehirn-Netzwerk-Aktivität für die räumliche Navigation
Im medialen entorhinalen Kortex des Gehirns (MEC) erzeugen sogenannten Gitterzellen genannte Neuronen Darstellungen des Standortes, was für Gedächtnis und Wahrnehmung von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus benötigt der räumliche Informationscode der Gitterzellen einen Beitrag von einer anderen Struktur, dem medialen Septum (MS), um aktiv sein. Da wenig darüber bekannt ist, wie sich die MS-Zellen mit ihren Zielen verbinden, verwendete das SEPTOENTOCIRCUITS-Projekt (The influence of parvalbumin neurons from the medial septum and diagonal band complex on medial entorhinal cortex activity) optogenetische Werkzeuge, um diese Verbindungen zu untersuchen. Diese Verbindungen wurden durch die Verwendung von Elektrophysiologie und Optogenetik abgebildet, die verwendet wurden, um MS-Einträge an das MEC zu aktivieren. Die Forscher testen, ob GABAerge Neuronen im MS den Zeitpunkt der Netzwerkaktivität im MEC durch Aktionen auf spezifische neuronale Populationen steuern. Die Ergebnisse zeigten, dass MS GABAerge Neuronen spezifische GABAerge Zellen im MEC anzielen. Darüber hinaus zielten GABAerge Projektionen auf Interneuronen in allen Schichten im MEC, während die glutamaterge Projektion nicht so weit verbreitet oder spezifisch war. Mithilfe von Tieren in einer virtuellen Umgebung testeten die Forscher, ob die spezifische Aktivierung von Neuronen im Parvalbumin die MS-Aktivität im MEC modifiziert. Forschung wird auch nach dem Projektabschluss weitergeführt und das Team untersucht auch, ob die Modulation der MS Projektionen die Navigation von Mäusen durch eine virtuelle Umgebung beeinflusst. Die Forschung von SEPTOENTOCIRCUITS hat unser Verständnis von der Arbeitsweise des gesunden Gehirns erweitert. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass viele epileptische Anfälle, die medikamentös nicht behandelbar sind, im Hippocampus entstanden sind, wo sich der MEC befindet. Die Stimulierung von MS-Neuronen könnte kann eine mögliche Behandlung für Epilepsie sein. Die Daten von SEPTOENTOCIRCUITS verbesserten unsere allgemeine Kenntnis des Nervensystems. Diese Daten eignen sich für die Implementierung in Computersimulationen von neuronalen Schaltkreisen. Die Daten könnten auch die Entwicklung von Software unterstützen, um Computer-Navigation zu verbessern. Die Ergebnisse aus der SEPTOENTOCIRCUITS-Forschung wurden im Journal of Neuroscience veröffentlicht.
Schlüsselbegriffe
Kognition, Gedächtnis, medialer entorhinaler Kortex, Gitterzellen, mediales Septum
