Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sinneseindrücke kontrollieren Dopamin im Gehirn

13.01.2017

Art und Stärke von Reizen steuert die Aktivität von Nervenzellen, die den Botenstoff ausschütten

In einem lauten Flugzeug sitzen oder über eine stille Waldlichtung gehen: Abhängig von den Reizen in ihrer Umwelt nehmen Menschen ihre Umgebung unterschiedlich wahr. Dies wiederum wirkt sich – den Menschen teils bewusst, teils unbewusst – auf ihr Verhalten aus. Freiburger Neurobiologinnen und -biologen um Prof. Dr. Wolfgang Driever haben bei Untersuchungen von Fischlarven entdeckt, dass eine Gruppe von Nervenzellen im Zwischenhirn, die den Botenstoff Dopamin ausschüttet, durch Berührung oder bestimmte Sehreize angeregt werden kann.


Eine vier Millimeter große Larve des Zebrabärblings mit sichtbaren Nervenzellen unter dem Mikroskop. Foto: AG Driever

Diese dopaminergen Nervenzellen senden Verbindungen in fast alle Teile des Gehirns und des Rückenmarks und beeinflussen so Funktionen vieler Schaltkreise. Die neuen Erkenntnisse könnten zukünftig eine Rolle dabei spielen, Erkrankungen wie das Restless Leg Syndrome, bei dem Patientinnen und Patienten in der Schlafphase ein Kribbeln in den Gliedern empfinden, zu behandeln. Die Forscherinnen und Forscher haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Current Biology“ publiziert.

Die Wissenschaftler untersuchten für die Studie die vier Millimeter großen Larven des Aquarienfischs Zebrabärbling. Sie beobachteten mittels eines Mikroskops die Aktivität einzelner dopaminerger Nervenzellen im Gehirn von Larven, die wach waren und sich bewegten. Mithilfe optogenetischer Kalzium-Sensoren, die in aktiven Nervenzellen Licht ausstrahlen, haben die Wissenschaftler deren Aktivität sichtbar gemacht.

Bisher waren in Wirbeltieren hauptsächlich dopaminerge Nervenzellen des Mittelhirns untersucht worden, die an der Bewegungskontrolle und am Belohnungsverhalten beteiligt und bei der Parkinson'schen Krankheit in ihrer Funktion beeinträchtigt sind. Die dopaminergen Neurone des Zwischenhirns dagegen wurden bislang wenig erforscht, da sie schwer zugänglich tief im Gehirn liegen. Dort sind sie auch mit Bereichen des Hypothalamus verknüpft, die das Umschalten von Grundverhaltensmustern wie Kampf oder Flucht einerseits und Ruhe oder Schlaf andererseits steuern.

Die Forschungsergebnisse des Freiburger Teams zeigen: Bestimmte intensive Sinnesreize könnten solche Grundverhaltensmuster über die Aktivität dopaminerger Nervenzellen beeinflussen. Da zudem Verbindungen zwischen diesen Nervenzellen und Sinnesorganen bestehen, ist es möglich, dass die dopaminergen Nervenzellen daran beteiligt sind, die Empfindlichkeit der Sinnesorgane für Sinnesreize einzustellen. Diese Funktion könnte für die Behandlung von Krankheiten wichtig sein.

Die Eigenschaften der dopaminergen Nervenzellen des Zwischenhirns könnten sich zukünftig nutzen lassen, um die Sinnesempfindungen bei Patienten mit Restless-Legs Syndrome zu vermindern und somit das Kribbeln in den Gliedern in der Schlafphase zu unterdrücken. Die weitere Untersuchung dieser dopaminergen Neurone soll dabei helfen, zu verstehen, wie diese Krankheit entsteht – und allgemeiner, wie Menschen sich auf stark wechselnde Umweltreize und Sinneseindrücke einstellen.

Die Forschung erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Freiburger Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Wolfgang Driever ist Mitglied von BIOSS und Professor am Institut für Biologie I der Albert-Ludwigs-Universität. Dr. Aristides Arrenberg aus der Arbeitsgruppe von Driever wurde in dem „Eliteprogramm für Postdoktoranden“ der Baden-Württemberg Stiftung gefördert.

Originalveröffentlichung:
Sebastian Reinig, Wolfgang Driever, and Aristides Arrenberg: The descending diencephalic dopamine system is tuned to sensory stimuli. Current Biology, 12. Januar 2016.

www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)31446-4

Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Driever
Fakultät für Biologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-2587
E-Mail: driever@biologie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/pm.2017-01-13.5

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie tickt die rote Königin?
22.01.2019 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast
22.01.2019 | Universität Heidelberg

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: Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

Heidelberger Forscher untersuchen einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde

Für einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde – die Holzbildung – sind sogenannte zweigesichtige Stammzellen verantwortlich: Sie bilden nicht nur...

Im Focus: Bifacial Stem Cells Produce Wood and Bast

Heidelberg researchers study one of the most important growth processes on Earth

So-called bifacial stem cells are responsible for one of the most critical growth processes on Earth – the formation of wood.

Im Focus: Energizing the immune system to eat cancer

Abramson Cancer Center study identifies method of priming macrophages to boost anti-tumor response

Immune cells called macrophages are supposed to serve and protect, but cancer has found ways to put them to sleep. Now researchers at the Abramson Cancer...

Im Focus: Klassisches Doppelspalt-Experiment in neuem Licht

Internationale Forschergruppe entwickelt neue Röntgenspektroskopie-Methode basierend auf dem klassischen Doppelspalt-Experiment, um neue Erkenntnisse über die physikalischen Eigenschaften von Festkörpern zu gewinnen.

Einem internationalen Forscherteam unter Führung von Physikern des Sonderforschungsbereichs 1238 der Universität zu Köln ist es gelungen, eine neue Variante...

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Führende Röntgen- und Nanoforscher treffen sich in Hamburg

22.01.2019 | Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

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

17.01.2019 | Veranstaltungen

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

Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

22.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wie tickt die rote Königin?

22.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Digitaler Denker: Argument-Suchmaschine hilft bei der Meinungsbildung

22.01.2019 | Informationstechnologie

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