Schulung des Nervensystems in der Entwicklungsphase
Bislang beruhten Untersuchungen von Plastizität im Nervensystem meist auf sensorischer Stimulation und Messung der induzierten neuronalen Antworten. Das Projekt "Experience-dependent modifications of developing neural circuits and animal behaviours " (ZEBRAFISH PLASTICITY) arbeitete mit sensorischen Tests, um neuronale Aktivitäten besser zu erforschen. Die Projektforscher arbeiteten mit der MAE-Methode (Bewegungsnacheffekt). Dieses Phänomen kann bei Säugetieren und einigen Insekten beobachtet werden. Betrachtet man längere Zeit ein sich kontinuierlich bewegendes Objekt, scheint sich das benachbarte Objekt in die Gegenrichtung zu bewegen, auch wenn die ursprüngliche Bewegung gestoppt wird. Das Team untersuchte an der kleinen Zebrafischlarve große neuronale Netze, da sich der Modellorganismus wegen seiner transparenten Haut gut für solche Experimente eignet. ZEBRAFISH PLASTICITY entwickelte ein Zwei-Photonen-Mikroskop, um die Gehirnaktivität mittels Fluoreszenz auf Einzelzellebene an einer speziell entwickelten transgenen Zebrafischlinie zu beobachten. Offenbar existieren innerhalb des Tectum opticum richtungsselektive neuronale Netze, die entweder mit der visuellen Detektion oder der visuellen Wahrnehmung korrelieren. Im Gegensatz zur ersten Gruppe zeigte die Gruppe für visuelle Wahrnehmung synchrone Aktivitäten in Abwesenheit visueller Stimulation, mit unterdrückter Aktivität während des konditionierenden Bewegungsreizes. Ein Ungleichgewicht entsteht, wenn die erste Gruppe Bewegung wahrnehmen kann, die zweite Gruppe hingegen nicht, was die Illusion von Bewegung schafft. Für Bewegungswahrnehmung ist nur eine spezifische Gruppe von Neuronen zuständig, nicht aber alle richtungsselektiven Neuronen. Da diese zufällig innerhalb des Netzwerkes verteilt sind, hängt die sensorische Wahrnehmung offenbar von der Aktivierung einer minimalen Anzahl richtungsselektiver Neuronen ab, die den Eindruck von Bewegung erzeugen. Die Ergebnisse der Studie könnten auch für den Menschen relevant sein, da sich bei autistischen Patienten die MAE verbesserte. Dementsprechend wurde ein Zebrafisch mit einem speziell modifizierten Gen für Autismus und Rett-Syndrom generiert. Künftige Forschungen umfassen Tests der neuen Linie, um Anomalien in neuronalen Schaltkreisen zu enthüllen, die Autismus auslösen könnten
