Wieso Neurone unterschiedlich aktiv sind

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Manche Neurone reagieren stärker auf eingehende Reize als ihre Nachbarn. Warum das so ist, war bisher unklar. Möglicherweise sind die aktiveren Nervenzellen besonders wichtig für die Wahrnehmung, zeigt nun eine in "Neuron" veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern am Max-Delbrück-Centrum (MDC) Berlin Buch.

Im Rahmen ihrer Arbeit stimulierten die Forscher um James Poulet die Tasthaare von Mäusen und maßen, wie verschiedene Neurone im berührungssensitiven Kortex darauf reagieren. Bei der Reizung eines einzelnen zentralen Tasthaars zeigten sich keine Unterschiede zwischen den beiden Nervenzellen. Wurden viele Tasthaare gleichzeitig stimuliert, reagierte die aktivere Nervenzelle deutlich eher und stärker. Sie sprach also auf ein breiteres Wahrnehmungsfeld an.

Anschließend untersuchten die Wissenschaftler mittels einer optogenetischen Methode, ob der Ventrale Posteromediale Kern (VPM) oder der Posteromediale Kern (POm) für die verstärkte Reaktion verantwortlich ist. In diesen zwei Bereichen des Thalamus werden bei Mäusen die Signale von den Tasthaaren verarbeitet. Eine Aktivierung des VPM führte zu einer gleich starken Reaktion beider Typen von Nervenzellen, wie bei der Berührung eines einzelnen Tasthaares. Der POm, der ein breites Wahrnehmungsfeld abdeckt, sorgte für ein stärkeres und schnelleres Ansprechen der aktiveren Nervenzellen.

Sie zeichnen sich also dadurch aus, dass sie nicht nur spezifische Informationen vom VPM erhalten, sondern auch auf das breite Wahrnehmungsfeld des POm zurückgreifen können. Laut den Forschern könnte diese parallele Verarbeitung von spezifischen und großflächigen Reizinformationen durch separate Gruppen von Nervenzellen ein grundlegender Mechanismus sensorischer Wahrnehmung sein.