Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Gerüchen auf der Spur: Göttinger Forscher entschlüsseln weitere Schritte der Geruchsverarbeitung im Nervensystem

17.02.2009
Wissenschaftler des DFG Forschungszentrums Molekularphysiologie des Gehirns und des Exzellenzclusters "Mikroskopie im Nanometerbereich" zeigen zum ersten Mal, wie verschiedene Gerüche verarbeitet und auf zellulärer Ebene koordiniert ins Gehirn weitergeleitet werden.

Immer der Nase nach - Gerüche lösen bei uns Emotionen und Erinnerungen aus, warnen uns vor Gefahren und sagen uns, wen wir sympathisch finden und wen nicht. Im Gegensatz zu visuellen oder auditiven Reizen dringen Geruchseindrücke häufig gar nicht in unser Bewusstsein.

Und erst wenn man nicht mehr riechen kann, wird einem klar, wie wichtig Gerüche eigentlich sind. Wissenschaftler am Göttinger DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB) haben jetzt am Modell des Krallenfrosches gezeigt, dass im Gehirn Netzwerke von Nervenzellen existieren, die ihre Aktivität synchronisiert an verschiedene Gerüche anpassen können.

"Dadurch werden die eintreffenden Geruchsinformationen vor der Weiterleitung in andere Gehirnregionen gebündelt und leichter verständlich gemacht," sagt der Leiter der Studie, Prof. Dr. Dr. Detlev Schild. Direktor der Abteilung Neurophysiologie und Zelluläre Biophysik an der Universitätsmedizin Göttingen. Die Ergebnisse wurden am 30. Januar 2009 in der Online-Ausgabe von PNAS veröffentlicht.

Originalveröffentlichung:
Chen TW, Lin BJ, Schild D (2009) Odor coding by modules of coherent mitral/tufted cells in the vertebrate olfactory bulb.

PNAS (online) January 30, 2009, doi:10.1073/pnas.0810151106

Von der Nase ins Gehirn
Die Riechschleimhaut, das so genannte Riechepithel, befindet sich in der Nasenhöhle im Innenraum der Nase. Eingebettet in diese Schleimhaut sind Riechzellen. Dabei handelt es sich um bipolare Zellen, d.h. sie verfügen in Richtung Nasenhöhle über Ausläufer (Cilien), an deren Enden Duftstoffe erkannt und von den Zellen anschließend in elektrische Signale umgewandelt werden. Auf ihrer anderen Seite projizieren sie lange Fortsätze (Axone) zur Verarbeitungsstation von Geruchssignalen im Gehirn, dem Riechkolben. In den "Konvergenzzentren" des Riechkolbens, den sog. Glomeruli, angekommen, wird das Geruchssignal räumlich geordnet. In einem Glomerulus verschmelzen etwa 1000 Riechzellaxone gleicher Duftstoffselektivität zu einer Mitralzelle. Die Mitralzellen leiten das Signal schließlich in tiefere Gehirnregionen, z.B. dem Sitz der Emotionen und des Gedächtnisses weiter.

Anhand künstlich hergestellter Geruchs-Cocktails und der Anwendung bestimmter elektrophysiologischer sowie mikroskopischer Methoden konnten Dr. Bei-Jung Lin, Dr. Tsai-Wen Chen und Prof. Schild zeigen, dass Mitralzellen, die im Riechkolben einem Glomerulus entspringen, synchron das gleiche Aktivitätsmuster erzeugen. Gewährleistet wird diese synchrone Duft-Antwort durch Kontaktstellen der Mitralzellen untereinander. Diese "gap junctions" koppeln die Zellen elektrisch aneinander und ermöglichen so eine koordinierte Weiterleitung der Geruchsinformation. Professor Schild: "Verschiedene Geruchs-Cocktails haben dabei zur Ausbildung unterschiedlicher Aktivitätsmuster geführt. Mitralzellen besitzen also die Fähigkeit, Gerüche zu unterscheiden und duft-spezifische Antworten geordnet in andere Gehirnregionen weiterzuleiten".

Das DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns und das assoziierte Exzellenzcluster Mikroskopie im Nanometerbereich: Das seit 2002 an der Universitätsmedizin Göttingen angesiedelte DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB) wurde am 13. Oktober 2006 im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder um das Exzellenzcluster Mikroskopie im Nanometerbereich erweitert. Der bestehende und bereits fest etablierte Forschungsverbund der Göttinger Neurowissenschaften wird durch diese Technologieplattform im Bereich höchst innovativer Mikroskopie-Techniken verstärkt.

Kontakt:
Universitätsmedizin Göttingen
DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB)
Prof. Dr. Dr. Detlev Schild
Abteilung Neurophysiologie und Zelluläre Biophysik
Telefon 0551-39-5915
dschild@gwdg.de

Dr. Susanne Ohrt | idw
Weitere Informationen:
http://www.cmpb.de
http://www.ukmn.gwdg.de
http://www.universitaetsmedizin-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Geckos kommunizieren überraschend flexibel
29.05.2017 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Bauchspeicheldrüsenkrebs: Forschungsgruppe erprobt erfolgreich neue Diagnose- und Therapieansätze
29.05.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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 Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

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....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligente Sensoren mit System

29.05.2017 | Messenachrichten

Geckos kommunizieren überraschend flexibel

29.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

1,5 Millionen Euro für vier neue „Innovative Training Networks” an der Universität Hamburg

29.05.2017 | Förderungen Preise