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Functional connectivity of developing hippocampal networks: characterization of “circuit-hubs”

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Gehirnforscher untersuchen neuronale Netze

Europäische Forscher konnten bestätigen, dass neuronale Netze im Gehirn ähnlich funktionieren wie Zentren gesellschaftlicher Aktivitäten in unserem Alltag, angefangen vom Internet bis hin zum Flugverkehrsmanagement.

Gesundheit

Ein Team europäischer Wissenschaftler hatte sich zum Ziel gesetzt, eine bzw. mehrere Thesen zu untermauern. Als Erstes wurde die Annahme bestätigt, dass eine Zusammenführung wissenschaftlicher Fachbereiche wie Mathematik und Neurobiologie neue und interessante Denkansätze hervorbringen kann. Partner des europäischen Projekts Circuit-Hubs (Functional connectivity of developing hippocampal networks: characterization of circuit-hubs) validierten eine Theorie zur Funktion von Netzwerken, indem sie Systeme der natürlichen Umgebung statt mikroskopischer Darstellungsverfahren oder Magnetresonanztomographie verwendeten. Zugrunde lag hierbei die Idee, dass "synchrone Ereignisse im Netzwerk" von neuronalen Verknüpfungsschemata zwischen Neuronen und Gehirn abhängig sind. Ziel war vor allem, die Existenz von Netzknoten (circuit-hubs) für komplex verschaltete Neuronen (super-connected cells) nachzuweisen, die für eine rasche Informationsübertragung an entstehende Netzwerke im Hippocampus sorgen. Die Bemühungen zahlten sich aus: "Unsere Hypothese erwies sich als richtig, sodass wir in dem Projekt erstmals die Existenz neuronaler Netzknoten (Hubs) demonstrieren konnten", heißt es im Bericht der Projektpartner. Vor allem durch Einsatz hochempfindlicher Bildgebungsverfahren gelang es, die temporäre Dynamik des Netzwerks zu rekonstruieren, um "Hub-Zellen" zu identifizieren, die die oszillatorische Aktivität eines Netzwerks steuern. Bestätigt wurde auch, dass "Hub-Neuronen" spezifische GABAerge Zellen und, wie bereits in früheren Studien vermutet, möglicherweise Neuronen im frühen Entwicklungsstadium sind. Außerdem zeigte das Projekt, dass die Gehirnforschung von einem multidisziplinären Ansatz profitieren kann, der die Brücke zwischen Mathematik, Physik und Neurobiologie schlägt und weit über die Grenzen der Entwicklungsneurobiologie hinausgeht.

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