{"id":168622,"date":"2019-03-29T18:52:27","date_gmt":"2019-03-29T17:52:27","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=168622"},"modified":"2019-03-29T18:52:27","modified_gmt":"2019-03-29T17:52:27","slug":"neue-erkenntnisse-zu-orientierungsablaeufen-im-gehirn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/neue-erkenntnisse-zu-orientierungsablaeufen-im-gehirn\/","title":{"rendered":"Neue Erkenntnisse zu Orientierungsabl\u00e4ufen im Gehirn"},"content":{"rendered":"<p>Gitterzellen sind Nervenzellen im Gehirn, die der Orientierung dienen. Vergleichbar mit Landkarten arbeiten diese mit metrischen Koordinaten. Jetzt wurde belegt, dass diese neben r\u00e4umlichen Informationen auch Zielinformationen liefern. Diese Erkenntnis tr\u00e4gt zum Verst\u00e4ndnis der beteiligten Gehirnregionen bei \u2013 und jenem neuronaler Netzwerke.<\/p>\n<p><em>Gitterzellen<\/em> sind Teil des Orientierungssinns im menschlichen Gehirn und befinden sich im <em>entorhinalen Cortex<\/em>. Entdeckt wurden diese 2005 von <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/May-Britt_Moser\"><em>May-Britt<\/em> und <em>Edvard Moser<\/em><\/a>. Das Forscherehepaar experimentierte mit Ratten. Ihre Befunde:<\/p>\n<ul>\n<li><em>Gitterzellen<\/em> k\u00f6nnen verschiedene Orte mithilfe eines hexagonalen Netzes pr\u00e4zise bestimmen \u2013 und Wege wiederfinden.<\/li>\n<li><em>Gitterzellen<\/em> erhalten ihre Informationen aus dem <em>Hippocampus<\/em> \u2013 beziehungsweise den dort lokalisierten <em>Ortszellen<\/em>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Von den <em>Ortszellen<\/em> wusste die Wissenschaft schon seit 1971. <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/John_O%E2%80%99Keefe_(Neurowissenschaftler)\"><em>John O\u2019Keefe<\/em><\/a> zeichnete die Signale auf, die von den Nervenzellen w\u00e4hrend der Orientierung abgegeben wurden. Abh\u00e4ngig davon, wo sich die Ratte befand, wurden bestimmte Nervenzellen im<em> Hippocampus<\/em> aktiviert. Er vermutete, dass diese im Gehirn ein Abbild des Ortes entwarfen, an dem sich die Ratte gerade befand \u2013 und nannte sie <em>Ortszellen<\/em>. Kam eine Ratte an einer Stelle vorbei, die bereits von den <em>Ortszellen<\/em> erfasst wurde, erkannte sie diese wieder.<\/p>\n<h3>Abl\u00e4ufe von Lernprozessen im Gehirn<\/h3>\n<p><em>Gitterzellen<\/em> faszinieren Mathematiker und Neurowissenschafter seit ihrer Entdeckung. Im Gegensatz zu <em>Ortszellen<\/em>, die nur an einer Stelle aktiv sind, sind <em>Gitterzellen<\/em> vielerorts aktiv. Deren Aktivit\u00e4t folgt einem auffallend regelm\u00e4\u00dfigen, hexagonalen Muster neuronaler Signale, das die gesamte Umgebung mosaikartig nachzeichnet.<\/p>\n<p>Es sind metrische Koordinaten, nach denen die <em>Gitterzellen<\/em> arbeiten. Die Neurowissenschafterin <a href=\"https:\/\/www.med.uio.no\/imb\/english\/people\/aca\/charlonb\/index.html\"><em>Charlotte Boccara<\/em><\/a> vergleicht diese mit jenen einer Landkarte. <em>Boccara<\/em> forschte gemeinsam mit dem PHD-Studenten <a href=\"http:\/\/ist.ac.at\/en\/research-groups-pages\/csicsvari-group\/team\/michele-nardin\/\"><em>Michele Nardin<\/em> <\/a>im Team von <a href=\"https:\/\/ist.ac.at\/research\/research-groups\/csicsvari-group\/\"><em>Jozsef Csicsvari<\/em><\/a>, Professor am <a href=\"https:\/\/ist.ac.at\/\"><em>Institute of Science and Technology Austria<\/em> <\/a>(IST Austria). <em>Csicsvari <\/em>forscht an der f\u00fcr die Ged\u00e4chtnisbildung bedeutenden Gehirnregion <em>Hippocampus<\/em> \u2013 und der Frage, wie Lernen zu Ged\u00e4chtnisbildung f\u00fchrt.<\/p>\n<p>Bisher ging man davon aus, dass <em>Gitterzellen<\/em> lediglich Informationen \u00fcber r\u00e4umliche Koordinaten liefern. Das Team <em>Csicsvari<\/em> konnte zeigen, dass diese auch Zielinformationen liefern. Durch Verformung des Aktivit\u00e4tsfelds der <em>Gitterzellen<\/em> entsteht eine Art <em>Schatzkarte<\/em>, die es Ratten erm\u00f6glicht, versteckte Belohnungen aufzusp\u00fcren.<\/p>\n<h3>Organisatorische Funktion von Gitterzellen<\/h3>\n<p>Die Forschenden f\u00fchrten einen zielorientierten Test mit Ratten durch. Die Tiere wurden mit dem Versteck von Futterpellets vertraut gemacht, das sie anschlie\u00dfend wiederfinden sollten. W\u00e4hrend dieses Prozesses wurden die Aktivit\u00e4tsmuster der<em> Gitterzellen<\/em> aufgezeichnet, um deren Ver\u00e4nderungen zu beobachten. Die meisten <em>Gitterzellen<\/em> reagierten auf das Erlernen von Zielen mit einer Verformung ihrer Aktivit\u00e4tsmuster, erkl\u00e4rt <em>Boccara<\/em>. Wobei sich die Gitterzell-Felder, die dem Ziel am n\u00e4chsten lagen st\u00e4rker verformten, als jene, die weiter weg lagen. Aus diesen Ergebnissen schlie\u00dfen die Forschenden, dass die Gitterzellen neben Raum- auch Zielinformationen vermitteln k\u00f6nnen. Folglich also mehr organisatorische Funktion haben, als bisher angenommen.<\/p>\n<h3>Ver\u00e4nderungen der Aktivit\u00e4tsmuster<\/h3>\n<p>Das Experiment wurde mit unterschiedlichen, zuf\u00e4llig verteilten Verstecken an mehreren aufeinanderfolgenden Tagen durchgef\u00fchrt. Dadurch konnten die Forschenden auch die Dauer der Ver\u00e4nderungen in den Aktivit\u00e4tsmustern der <em>Gitterzellen<\/em> beobachten. Nach dem Lernprozess war das neue Muster pr\u00e4senter, so <em>Boccara<\/em>. Die fortw\u00e4hrende Verformung der <em>Gitterzellen<\/em> l\u00e4sst auf eine neuronale Dynamik schlie\u00dfen.<\/p>\n<h3>Gitterzellen informieren Ortszellen<\/h3>\n<p>Dar\u00fcberhinaus zeichneten die Forscher auch die Aktivit\u00e4ten der <em>Ortszellen<\/em> auf. Dabei beobachteten sie den gleichen Effekt wie bei den <em>Gitterzellen<\/em>. Die <em>Ortszellen<\/em>, die dem Ziel am n\u00e4chsten lagen, verschoben sich st\u00e4rker als jene, die weiter weg lagen. Allerdings mit einem wesentlichen Unterschied: Blieb die Verformung der <em>Gitterzellen<\/em> \u00fcber Nacht erhalten, war dies bei den <em>Ortszellen<\/em> nicht der Fall. Diese hatten am Tag darauf wieder ihre urspr\u00fcngliche Form angenommen.<\/p>\n<p><em>Csicsvari<\/em>: \u201eDie <em>Gitterzellen<\/em> erinnern sich daran, wo die Belohnungen waren, aber die <em>Ortszellen<\/em> nicht. Das legt nahe, dass die <em>Gitterzellen<\/em> das Verhalten mitbestimmen.\u201c Daraus schlie\u00dfen die Forscher, dass die <em>Gitterzellen<\/em> die <em>Ortszellen<\/em> \u00fcber die relevanten Regionen informieren und die <em>Ortszellen<\/em> diese Regionen dann pr\u00e4zise kartieren.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><em>Charlotte Bocara<\/em> war Postdoc im Labor von <em>Csicsvari <\/em>und ist jetzt am <em>Institute of Basic Medical Sciences <\/em>der <em>Universit\u00e4t Oslo<\/em> t\u00e4tig, wo sie ihr eigenes Forschungsteam aufbaut.<\/p>\n<h3><\/h3>\n<h3>Auch interessant:<\/h3>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/alzheimer-forschung-zellen-mrt\/\">Alzheimer-Forschung: Warum sterben Zellen ab und andere nicht?<\/a><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/neuropsychologen-wollen-die-mathematische-lernfaehigkeit-elektrisch-stimulieren\/\">Die mathematische Lernf\u00e4higkeit elektrisch stimulieren<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p class=\"entry-title\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Gitterzellen sind Nervenzellen im Gehirn, die der Orientierung dienen. 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