Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nervenfasern im Gehirn navigieren ohne Steuermann auf falschem Kurs

24.01.2006


Regulatorprotein hat eine wichtige Rolle beim Aufbau eines funktionsfähigen Netzwerks



Jeder Mensch ist einer dauernden Informationsflut ausgesetzt. Das Gehirn muss die wichtigsten und eindrucksvollsten Informationen herausfiltern. Doch darüber hinaus muss es sie auch dauerhaft so speichern, dass sie in entsprechenden Situationen oder aus der Erinnerung heraus wieder abgerufen werden können. Dafür sind auch die Nervenzellen im so genannten Hippocampus, einem Bereich der Großhirnrinde, zuständig. Sie müssen zu einem regelrechten Netzwerk verschaltet werden, um Lernen und Erinnern möglich zu machen. Bei Untersuchungen an Mäusen haben Dr. Bernd Knöll, Christine Fiedler, Dr. Siegfried Alberti und Prof. Alfred Nordheim vom Interfakultären Institut für Zellbiologie der Universität Tübingen in enger Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Freiburg und vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg festgestellt, dass einem Protein, dem "Serum Response Factor" (SRF) bei diesen Prozessen eine entscheidende und mehrfache Rolle zukommt. SRF steuert das Auswachsen der Nervenzellausläufer im Hippocampus, führt die Ausläufer auf dem richtigen Weg in andere Gehirnbereiche und sorgt außerdem für die gezielte Verschaltung mit anderen Nervenzellen. Diese Forschungsergebnisse sind von der Fachzeitschrift Nature Neuroscience online veröffentlicht worden (www.nature.com/natureneuroscience; 15. Januar 2006; doi: 10.1038/nn1627).



Die Nervenzellen, von denen es im Gehirn mehr als 1000 Milliarden gibt, bestehen aus einem Zellkörper, aus dem lange Ausläufer auswachsen können. Diese Fasern können Informationen aus der Nervenzelle an bestimmte andere Nervenzellen weiterleiten, mit deren Fasern sie eine Schaltstelle, eine so genannte Synapse, bilden. Die Wissenschaftler haben diese Prozesse im Hippocampus von Mäusegehirnen untersucht. Das Verschalten der Nervenzellen ist ein grundlegender und in jedem Säugetiergehirn milliardenfach wiederholter Vorgang. Grundlegend heißt jedoch nicht einfach - im Gegenteil. Die Nervenzellen besitzen ein hoch dynamisches Zellskelett, das zum einen die Struktur mit den teilweise sehr langen Fasern festigt, aber flexibel ist, damit die Fasern in die richtige Richtung geführt werden können. Es war bereits bekannt, dass der Auf- und Abbau des Zellskeletts unter anderem von SRF gesteuert wird. Die Wissenschaftler haben nun in Nervenzellen die Rolle dieses Transkriptionsfaktors, der in der Lage ist, die Freigabe bestimmter genetischer Informationen in der Zelle zu regeln, genauer untersucht.

Dafür haben sie in ihren Experimenten Mäuse eingesetzt, die durch eine genetische Veränderung im Vorderhirn kein SRF produzieren konnten. Die Wissenschaftler beobachteten, dass sich im Hippocampus bestimmte Nervenfasern nicht wie bei der normalen Entwicklung in zwei Bündel teilten und zudem einen falschen Weg einschlugen. Sie bildeten auch Synapsen mit anderen Nervenzellen an falschen Orten. Insgesamt war das Auswachsen der Fasern aus den Nervenzellen im Hippocampus im Vergleich zur normalen Entwicklung reduziert. Daraus ließ sich schließen, dass der Transkriptionsfaktor SRF an all diesen Vorgängen zur Ausbildung von Schaltkreisen und eines Netzwerks im Hippocampus normalerweise beteiligt ist: Er steuert das Auswachsen der Nervenfasern und geleitet sie sozusagen als Navigator an die richtigen Schaltstellen zu bestimmten anderen Nervenzellen.

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Erkenntnisse neue Möglichkeiten bei der Entwicklung von Behandlungsansätzen gegen Demenz und Neurodegeneration eröffnen, zum Beispiel für die Regeneration von Nervenbahnen bei Patienten mit Querschnittslähmung.

Nähere Informationen:

Prof. Alfred Nordheim
Dr. Bernd Knöll
Interfakultäres Institut für Zellbiologie
Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen
Tel. 0 70 71/2 97 88 97
Fax 0 70 71/29 53 59
E-Mail alfred.nordheim@uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/
http://www.nature.com/natureneuroscience; 15. Januar 2006; doi: 10.1038/nn1627

Weitere Berichte zu: Faser Hippocampus Nervenfaser Nervenzelle SRF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Buche in die Gene schauen - Vollständiges Genom der Rotbuche entschlüsselt
11.12.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Mit den Augen der Biene: Zoologe der Uni Graz entwickelt Verfahren zur Verbesserung dunkler Bilder
11.12.2017 | Karl-Franzens-Universität Graz

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: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit