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 Gangmessdaten visualisieren und analysieren
16.07.2018 | Fachhochschule St. Pölten

nachricht „Small meets smaller“ – Nanopartikel beeinflussen Schimmelpilzinfektion der Atemwege
05.07.2018 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Vertikales Begrünungssystem Biolit Vertical Green<sup>®</sup> auf Landesgartenschau Würzburg

16.07.2018 | Architektur Bauwesen

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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