Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn sich Neuronen taub stellen - Besser hören mit Schalldämpfer im Kopf

15.07.2008
Einfach nur hören ist oft nicht gut genug: Die Schallortung ist - etwa für Räuber und Beute im Tierreich - ebenfalls von überragender Bedeutung. Aber auch bei uns gelingt das Richtungshören dank zweier Ohren und zweier Signale, dem Schalldruck und der Ankunftszeit des Schalls.

Denn das schallzugewandte Ohr empfängt dasselbe Geräusch lauter und etwas früher als das schallabgewandte Ohr. Diese Signale werden über Neuronen vom Innenohr zur zuständigen Schaltzentrale im Gehirn transportiert und dort verrechnet.

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Benedikt Grothe und Dr. Ursula Koch an der Abteilung für Neurobiologie der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München konnte nun die Funktion bestimmter Moleküle an den Eingängen der Neuronen dieser Schaltzentrale klären. Wie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Neuron" berichtet, dämpfen diese (GABAB)-Rezeptoren die Antwort dieser Neuronen auf Schall - und zwar in Abhängigkeit der vorangegangenen Aktivität der Nervenzellen.

Dabei wird ein Botenstoff ausgeschüttet, der retrograd, also entgegen der üblichen Richtung der Signalweiterleitung von den Neuronen, auf deren Eingänge wirkt. Damit kann die Sensitivität des Systems mit der umgebenden Geräuschkulisse abgestimmt werden.

... mehr zu:
»Dendrit »Neuron »Rezeptor

Sensorische Netzwerke funktionieren nur dann optimal, wenn zwischen Anregung und Hemmung ein Gleichgewicht herrscht. Eine dynamische Anpassung dieses Gleichgewichts ist besonders wichtig für die auditorischen Neuronen, wie etwa die der Lateralen Superioren Olive (LSO). Dieser Nukleus im Hirnstamm ist für die Lokalisierung von Schallquellen zuständig. Hierzu vergleicht er die Differenz im Schalldruck zwischen den beiden Ohren. Dabei gilt: Jedes Neuron der LSO erhält Signale von beiden Ohren. Nur ist der Eingang des einen Ohres anregend, der des anderen Ohres dagegen hemmend. Die Neuronen werden also je nach Richtung der Schallquelle entsprechend erregt oder gehemmt.

Es gab schon länger erste Hinweise, dass die Neuronen, die das Innenohr mit der LSO verbinden, an ihren Ausgängen Rezeptoren für den Neurotransmitter GABA tragen. Die Funktion dieser Moleküle war allerdings unbekannt. In der vorliegenden Studie nun konnte das Team um Grothe und Koch zeigen, dass der Botenstoff durch eine starke Aktivität von den Fortsätzen der LSO-Neuronen, den Dendriten, selbst freigesetzt wird. Er wirkt dann retrograd und differenziell auf die Rezeptoren an den Eingängen, also auf die Neuronen, die die Information vom Ohr übertragen. Das wichtigste Ergebnis der Untersuchung war, dass Neuronen über diese Selbstregulation ihr Antwortverhalten auf die Schallrichtung anpassen - und zwar in Abhängigkeit von der vorangegangenen neuronalen Aktivität.

"Überraschend war für uns, dass der Neurotransmitter GABA als Antwort auf neuronale Aktivität von Dendriten der Neuronen ausgeschüttet wird und in die Gegenrichtung auf die Eingänge wirkt, so dass erregende Signale weniger effektiv von einem Neuron auf das andere übertragen werden", berichtet Koch. "Unsere Studie weist das erste Mal einen lokalen Rückkopplungseffekt der Dendriten auf die neuronalen Kontaktstellen als Anpassung an die sensorische Umgebung nach. Jetzt wollen wir klären, welche molekularen Mechanismen die Ausschüttung von Neurotransmittern lokal an den Dendriten auslösen können. Zum anderen werden wir untersuchen, ob ähnliche Mechanismen der lokalen Anpassung in anderen Gebieten des auditorischen Hirnstamms, also des Hörzentrums, bestehen."

Publikation:
"Retrograde GABA signalling adjusts sound localization by balancing excitation and inhibition in the brainstem",
Anna K. Magnusson, Thomas J. Park, Michael Pecka, Benedikt Grothe and Ursula Koch,

Neuron, 10. Juli 2008

Ansprechpartner:
Dr. Ursula Koch
Abteilung Neurobiologie am Biozentrum der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 74310
Fax: 089 / 2180 - 74304
E-Mail: koch@bio.lmu.de
Professor Benedikt Grothe
Sprecher der Graduate School of Systemic Neurosciences
Abteilung Neurobiologie am Biozentrum der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 75300
E-Mail: neurobio@lmu.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://sci.bio.lmu.de/neurobiologie/

Weitere Berichte zu: Dendrit Neuron Rezeptor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie