Direkte Verbindungen im Gehirn bestimmen soziales Verhalten

31. Jänner 2017, 12:30
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Kappt man bei Fadenwürmern die Verbindung über elektrische Kanäle zwischen Gehirnzellen, verlieren sie ihre sozialen Ambitionen

Wien – Direkte Kanäle zwischen den Gehirnzellen sind eine Voraussetzung für soziales Verhalten, fand ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung bei Fadenwürmern heraus. Sind diese Verbindungen gekappt, verhalten sich die Tiere so, "als ob sie alleine auf der Welt wären", sagte Manuel Zimmer vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien. Die Studie erschien im Fachjournal "Pnas".

Fadenwürmer (Caenorhabditis elegans) rotten sich in der Natur gerne zu Klumpen zusammen, so der Forscher. Dazu seien jedoch verschiedene Sinneseindrücke wichtig. Die Tiere können einander zum Beispiel gut riechen, oder sich an der lokalen Sauerstoffkonzentration orientieren. Wo sich viele Würmer treffen, ist sie nämlich ein wenig niedriger, genau so wie in einem von Menschen gefülltem Raum.

Es war schon bekannt, dass ein bestimmter Schaltkreis im Gehirn um eine zentrale Nervenzelle (das Interneuron RMG) solche Sinneseindrücke verarbeitet und soziales Verhalten auslöst. Das Team um Cornelia Bargmann von der Rockefeller Universität in New York (USA) hat nun herausgefunden, dass dies über direkte Verbindungskanäle zwischen einzelnen Sinnes-Nervenzellen (sensorische Neuronen) und der Zentralstelle RMG geschieht.

Sozialverhalten "ausgeschaltet"

"Nervenzellen im Gehirn können über verschiedene Wege kommunizieren", erklärte Zimmer. Einerseits indem sie Botenstoffe (Neurotransmitter) aussenden, die von anderen Gehirnzellen empfangen werden, aber auch über bestimmte Kanäle (sogenannte 'Gap junctions'). Durch jene schicken sie geladene Teilchen (Ionen) als Informationsträger.

Die Forscher haben nun eine Methode entwickelt, um die Übertragung durch diese Kanäle gezielt an- und auszuschalten. Damit konnten sie zeigen, dass die zentrale Nervenzelle RMG und die anderen Sinnesnervenzellen über solche direkten Kanäle kommunizieren. Ist diese Verbindung nämlich gekappt, funktioniert die Übertragung nicht und das soziale Verhalten der Würmer ist ausgeschaltet. "Sie beginnen einander dann zu ignorieren, und verhalten sich so, als ob sie ganz alleine wären", sagte Zimmer. (APA, 31.1.2017)

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