Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Orientierung: Rasterzellen beim Menschen erkannt

05.08.2013
Forscher weisen veränderte Zellaktivitäten bei Alzheimerpatienten nach

Forscher der Drexel University haben erstmals die Zellen im Gehirn beim Menschen identifiziert, die Tieren dabei helfen, sich zu orientieren. Bereits bekannt ist, dass Tiere drei Zelltypen nutzen, um sich in der Umgebung zurechtzufinden. Richtungszellen werden nur dann aktiv, wenn ein Tier auf eine entsprechende Situation trifft. Platzzellen sind zuständig, wenn es um bestimmte Orte geht und Rasterzellen geben in regelmäßigen Abständen Signale ab, wenn sich das Tier bewegt und es zur Veränderung der Umgebung kommt.

Computerspiel als Testumgebung

Rasterzellen senden Informationen an Platzzellen und beide Zellarten schicken Informationen an den Hippokampus, der für die Entstehung von Erinnerungen zuständig ist. Gemeinsam ermöglicht dieses Netzwerk eine mentale Darstellung des aktuellen Ortes, an dem sich ein Tier befindet. Richtungszellen und Platzzellen wurden bereits beim Menschen identifiziert. Auf Rasterzellen haben bisher jedoch nur Gehirnscans hingewiesen. Das Team um Joshua Jacobs wollte herausfinden, ob es diese Zellen beim Menschen wirklich gibt.

Die Forscher testeten 14 Patienten, denen im Rahmen der Epilepsiebehandlung Elektroden ins Gehirn implantiert worden waren. Anschließend wurden die Gehirnaktivitäten der Freiwilligen aufgezeichnet. Währendessen spielten die Teilnehmer ein Computerspiel, in dem sie durch eine Landschaft fuhren, nach Objekten suchten und sich erinnern sollten, wo sie diese gefunden hatten. In einem nächsten Schritt sollten die Objekte so rasch wie möglich gefunden werden. Sie blieben so lange unsichtbar, bis die korrekte Position erreicht war.

Präfrontaler Kortex entscheidend

Bei den Tests in der virtuellen Landschaft fehlten jedoch deutliche Markierungen, die eingesetzt werden hätten können, um sie mit der Position von Objekten in Zusammenhang zu bringen. Die Wissenschaftler wollten, dass die Teilnehmer eine geistige Landkarte der einzelnen Objekte erstellten. Dafür würden sie jedoch Rasterzellen benötigen. Es zeigte sich, dass die Einzelzellen wie bei den Tieren als Reaktion auf ein ähnliches Muster reagierten. Wie bei Tieren wurden die meisten dieser Zellen im entorhinalen Kortex nachgewiesen, der für Orientierung und das Gedächtnis zuständig ist, aber auch im cingulären Kortex, der für das Lernen verantwortlich ist, kamen sie vor.

Überraschend war, dass diese Zellen auch im präfrontalen Kortex nachgewiesen werden konnten, der ebenfalls bei der Bildung neuer episodischer Erinnerungen eine Rolle spielt. Dazu gehören zum Beispiel die Erinnerungen an Ereignisse, die an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit stattgefunden haben.

Laut Jacobs kommt es bei Patienten mit Alzheimer zu einer ungewöhnlichen Aktivität des entorhinalen Kortex. Den Betroffenen fällt es manchmal schwer, sich zurechtzufinden. Der Wissenschaftler hält die Entwicklung von Medikamenten oder Verfahren zur Gehirnstimulation für denkbar, die helfen könnten, die Aktivität der Rasterzellen zu verbessern. Die Forschungsergebnisse wurden in Nature Neuroscience http://nature.com/neuro veröffentlicht.

Michaela Monschein | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.drexel.edu

Weitere Berichte zu: Kortex Orientierung Platzzellen Rasterzellen Richtungszellen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kostformen im Vergleich: Für Menschen mit Diabetes ist die Mittelmeer-Diät besonders gut geeignet
19.01.2018 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

nachricht Vielversprechender Malaria-Wirkstoff erprobt
19.01.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie