Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Berührungen und Bewegungen zur Hirnentwicklung beitragen

14.10.2011
Neurowissenschaftler des Exzellenzclusters CIN der Universität Tübingen klärt gemeinsam mit französischen Kollegen im Tierexperiment neuronale Entwicklungsprozesse während der frühen Hirnentwicklung auf.

Jede werdende Mutter spürt die Bewegungen des ungeborenen Kindes, je weiter die Schwangerschaft fortschreitet. Man weiß, dass die Häufigkeit dieser Bewegungen des Kindes eng mit der körperlichen Fitness des Kindes nach der Geburt verknüpft ist.

Was ist die funktionelle Bedeutung dieser irregulären und unkoordinierten Bewegungen für die Entwicklung des Gehirns des Kindes? Und was sind die neuronalen Prozesse, die der Entwicklung des Gehirns als Folge dieser Bewegungen zugrunde liegen?

Diesen Fragen gehen die Wissenschaftler Dr. Anton Sirota vom Exzellenzcluster Werner Reichardt-Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) der Universität Tübingen und Dr. Rustem Khazipov vom Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) in Frankreich in einer langen und intensiven Zusammenarbeit nach. In einer Studie an neugeborenen Ratten, die in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals SCIENCE am 14. Oktober veröffentlicht wird, konnten sie nun nachweisen, dass dieser Prozess von sogenannten frühen Gamma Oszillationen im sich entwickelnden Gehirn kontrolliert wird.

In der ersten Lebenswoche nach der Geburt sind Ratten in der Entwicklung Kindern während der letzten drei Schwangerschaftsmonate sehr ähnlich. Neugeborene Ratten zeigen sporadisch zuckende Bewegungen ähnlich denen des Kindes im Mutterleib. Die spontanen Zuckungen und auch Berührungen dienen dazu, eine neuronale topographische Karte der einzelnen Körperteile im Gehirn auszubilden. So führt jede Stimulation eines Barthaars (ausgelöst durch ein Zucken der Schnauze oder die spontane Berührung mit der Mutter oder den Geschwistern), zu einem eindeutigen neuronalen Aktivitätsmuster, das die Autoren mit „Early (frühe) Gamma Oszillation“ (EGO) bezeichnen. Die EGO sind auf die Einheit des thalamo-kortikalen Netzwerks im Gehirn beschränkt, die genetisch darauf programmiert ist, dieses eine Barthaar zu repräsentieren. Die sensorische Information des Barthaars und die neuronale Aktivität während der Entwicklung sind für den Aufbau einer funktionellen topographischen Repräsentation der sensorischen Information notwendig. Die hohe Frequenz der EGO von etwa 40 Hertz ist wichtig für die Verstärkung der neuronalen Verbindungen. Jede Wiederholung der Bewegung verknüpft so immer mehr die Neurone des Kortex und des Thalamus zu einer topographischen funktionellen Einheit. Wenn das Gehirn und die neuronale Maschinerie heranreift, verschwinden die EGO nach und nach und werden durch die Gamma Oszillationen ersetzt, die für die Bindung und andere integrative Funktionen im erwachsenen Gehirn sorgen.

Marat Minlebaev, Matthew Colonnese, Timur Tsintsadze, Anton Sirota, and Roustem Khazipov (2011). Early Gamma Oscillations Synchronize Developing Thalamus and Cortex. Science 334(6053):226-229

Kontakt:
Dr. Anton Sirota
Universität Tübingen
Werner Reichardt-Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN)
Paul-Ehrlich-Straße 15
72076 Tübingen
Telefon +49 7071 29-89160
anton.sirota@cin.uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zebras: Immer der Erinnerung nach
24.05.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt
24.05.2017 | Universität Basel

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten