Stabiles Bild dank plappernder Nervenzellen

Verantwortlich dafür, dass wir von A nach B sehen können und uns beim Blick aus dem fahrenden Zug heraus nicht übel wird, sind wahrscheinlich Nervenzellen, die pausenlos vor sich in plappern: Sie senden ohne äußeren Anlass Signale in regelmäßiger Folge. Wohin sie „funken“ und warum, erforschen die Biologen Nora Prochnow und Dr. Matthias Schmidt. Sie ergründen die Vernetzung der Zellen im Gehirn in Kooperation mit US-amerikanischen Kollegen mit einer neuen Methode, bei der feinste Goldkügelchen entgegen dem Signalweg in den Körper der Nervenzellen wandern und dort anschließend unter dem Mikroskop sichtbar sind. Über ihre Forschungen berichtet sie in RUBINinternational, der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins der Ruhr-Universität.

Untypische Nervenzellen funken unentwegt

Bei den Augenbewegungen und der Verarbeitung von optischen Reizen spielt ein Bereich des Mittelhirns, der „Nucleus tractus optici“ (NTO) eine große Rolle: Er hat die Funktion eines Schaltkastens, der Reize, die über die Sehnerven eingehen, an unterschiedliche Gehirnbereiche weiterleitet. Einige Nervenzellen im NTO zeigen allerdings ein untypisches Verhalten. Anders als „normale“ Nervenzellen, die erst nach dem Eingang eines Reizes aktiv werden und elektrische Impulse weitergeben, geben diese Nervenzellen unentwegt scheinbar grundlos Impulse ab. Diese Entdeckung warf für die Forscher sofort Fragen auf: Wohin funken die Zellen und warum?

Sehr stetige Signale wären ersetzbar

Der Frage nach dem Wohin widmete sich Nora Prochnow zuerst. Der NTO ist im Gehirn mit mehreren Gehirnbereichen vernetzt. Um zu untersuchen, in welchen davon die plappernden Zellen ihre Leitungen strecken, wandte sie ein in den USA entwickeltes Verfahren an, bei dem eine Lösung mit sehr kleinen Goldpartikeln in die entsprechenden Hirnbereiche injiziert wird. Die Goldpartikel werden von den Enden der Reizleiter aufgenommen und wandern entgegen der Richtung der elektrischen Impulse bis in den Körper der Nervenzelle zurück. Dort lagern sich die Partikel an und sind als Körnchen unter dem Mikroskop sichtbar. So konnte sie rückschließen, wohin die NTO-Zellen ihre Signale senden. Die elektrische Aktivität der mit Gold markierten Zellen konnte sie außerdem genau messen. Dass die Signale, wie sich dabei herausstellte, sehr stetig abgegeben werden, ist vielleicht eine gute Nachricht für Patienten, deren Bewegungswahrnehmung nach Unfall oder Krankheit gestört ist: Es wäre denkbar, künftig Schrittmachersysteme einzusetzen, die die fehlenden Signale ersetzen. Solche Schrittmacher sind z.B. bei Parkinsonpatienten bereits im Einsatz.

Themen in RUBINinternational

In RUBINinternational finden Sie außerdem folgende Themen: Geisteswissenschaften: Russische Plakatkunst des 20. Jahrhunderts: Werben für die Utopie; Expeditionen in die Welt untergehender Dialekte: Eine Datenbank fürs Ohr; Deutsch-russische Beziehungen im 20. Jahrhundert: In den Wechselbädern der Geschichte; Ingenieurwissenschaften: Neue Wege in der Formgedächtnistechnologie: Haptisches Display und aktive Prothese; Naturwissenschaften: Nutzung geothermaler Ressourcen: Auch ohne sprudelnde Geysire und aktive Vulkane; Die Suche nach kosmischen Teilchenbeschleunigern: Modernste Teleskope „sehen“ Hochenergiegammastrahlung; Organische Elektronik optimieren: Wenn Moleküle steuern und schalten. RUBIN ist zum Preis von 2,50 Euro in der Pressestelle der Ruhr-Universität (Tel. 0234/32-22830) erhältlich und steht im Internet unter http://www.rub.de/rubin.

Weitere Informationen

Dipl.-Biol. Nora Prochnow, Allgemeine Zoologie und Neurobiologie, Fakultät für Biologie der Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-27006, E-Mail: nora.prochnow@rub.de