Erforschung der räumlichen Wahrnehmung im Gehirn
Bei Säugern ist das Navigationsvermögen eng mit einer speziellen Stelle im Kortex verknüpft, dem so genannten entorhinalen Kortex. Dabei verarbeiten spezialisierte Neuronen (Gitter-Zellen) Informationen über Ort, Richtung und Ziel. Diese Zellen feuern in regelmäßiger Wiederholung in einem spezifischen räumlichen Bereich, was sich entlang der dorsal-ventralen Achse verstärkt. Die genauere Erforschung dieser neuronalen Landschaft war Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts ENTORHINAL CIRCUITS (Spatial representation in the entorhinal neural circuit). Vermutet wurde, dass die topographische Expansion von Gitterzellen mit Veränderungen von zellulären Eigenschaften korreliert, vor allem im Ih-Strom, der durch hyperpolarisationsaktivierte und zyklisch Nukleotid-gesteuerte Ionenkanäle (HCN) fließt. Experimente an transgenen Tieren, bei denen im Vorderhirn das Transmembranprotein HCN1 ausgeschaltet wurde, zeigten, dass HCN1 die Eigenschaften von Gitterzellen moduliert, speziell Größe und räumliche Anordnung der Gitterfelder. Dies verdeutlichte, dass HCN1 entscheidend die räumliche Wahrnehmung im entorhinalen Schaltkreis beeinflusst. Weiterhin war offensichtlich, dass während der Navigation der Eigenbewegung der durch HCN1 fließende elektrische Strom für die Umwandlung von Bewegungssignalen in räumliche Signale zuständig ist. Die Ergebnisse von ENTORHINAL CIRCUITS liefern neue Erkenntnisse zu grundlegenden Mechanismen der neuronalen Assemblierung und der Funktion von Mikroschaltkreisen im Säugerkortex. Auch könnte die Rolle des entorhinalen Kortex bei verschiedensten neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Schizophrenie erhellt werden.
