Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuronale Koordination - Aus der Zeit gefallen

08.07.2015

LMU-Forscher zeigen, welches Hirnareal die zeitliche Struktur der neuronalen Aktivität bei räumlicher Orientierung und Gedächtnisleistungen sichert.

Die Nervenzellen im Hippocampus und im entorhinalen Cortex sind entscheidend für das Gedächtnis und die räumliche Orientierung. Ein zentraler Mechanismus ist die genaue zeitliche und räumliche Abstimmung der Nervenzellen untereinander.


Grafik: Sebastian Kaulitzki / fotolia.com

Wie diese neuronale Koordination funktioniert, ist eine der zentralen Fragen der neurowissenschaftlichen Forschung. Eine Studie von Neurobiologen um Professor Christian Leibold von der LMU und Professor Stefan Leutgeb von der UC San Diego zeigt nun, dass der entorhinale Cortex vor allem die zeitliche Struktur der neuronalen Antworten des Hippocampus beeinflusst. Über ihre Ergebnisse berichten die Neurowissenschaftler aktuell in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience.

Gemeinsam haben die Forscher aus München und San Diego Daten neu ausgewertet, die von Tieren stammen, die medial entorhinale Verletzungen haben. „Da Hippocampus und medialer entorhinaler Cortex miteinander rückgekoppelt verbunden sind, bieten Tiere mit derartigen Läsionen eine einmalige Gelegenheit, die neuronalen Aktivitäten in den isolierten Hirnarealen einzeln zu untersuchen“, sagt Christian Leibold.

Eine Frage des Timings

Die Daten wurden ursprünglich großteils von der LMU-Doktorandin Magdalene Schlesiger an der Universität San Diego erhoben, um zu erforschen, ob sich auch bei Tieren ohne medialen entorhinalen Cortex räumliche neuronale Aktivität im Hippocampus nachweisen lässt. Dafür wurden die neuronalen Aktionspotenziale und deren Abfolge in den Hirnarealen von Ratten mit Läsionen im medialen entorhinalen Cortex gemessen, wenn diese auf derselben Strecke hin- und herliefen.

Diese Daten wurden nun im Rahmen eines DFG-geförderten Kooperationsprojekts in München und San Diego neu ausgewertet, wobei sich die Forscher dabei auf das Timing der neuronalen Aktivität konzentriert haben. „Die zeitliche Koordination der neuronalen Aktivität ist wichtig für Lernen und Gedächtnis. Sie ist die wichtigste treibende Kraft für synaptische Plastizität“, erläutert Christian Leibold den Ansatz ihres Zugangs.

Die Auswertung der Daten zeigt, dass der mediale entorhinale Cortex hauptsächlich für die zeitliche Abstimmung der neuronalen Aktivität wichtig ist. Das hat entscheidende Auswirkungen für die Leistungsfähigkeit des Gehirns: „Fehlt der mediale entorhinale Cortex, sind trotz intaktem Hippocampus sämtliche Gedächtnisprozesse gestört, die mit episodischem Lernen zu tun haben, wie viele bisherige Experimente und Theorien vermuten lassen“, sagt Leibold.

Kontakt:
Professor Christian Leibold
Computational Neuroscience
Department Biology II der LMU
Tel: 089 / 2180-74802
E-Mail: leibold@bio.lmu.de
http://www.neuro.bio.lmu.de/members/comp_neuro_leibold/leibold_c/index.html

Publikation:
Magdalene Schlesiger u.a.:
The medial entorhinal cortex is necessary for temporal organization of hippocampal neuronal activity
DOI: 10.1038/nn.4056
In: Nature Neuroscience 2015
http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.4056.html

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie
23.01.2018 | Uniklinik Köln

nachricht Lebensrettende Mikrobläschen
23.01.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lebensrettende Mikrobläschen

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten

23.01.2018 | Maschinenbau

CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics