Gehirnzellen, die für die Atmung zuständig sind, identifiziert

27. August 2001, 15:06
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Gruppe von Neuronen gibt entsprechende "Kommandos"

Los Angeles - Wissenschaftler der University California (UCLA)haben jene kleine Gruppe von Gehirnzellen identifiziert, die für die Atmung von Säugetieren verantwortlich ist. Das Team um den Neurobiologen Paul Gray ist überzeugt, dass diese Forschungsergebnisse zu neuen Behandlungsansätzen für Krankheiten wie Schlafapnoe oder plötzlichen Kindstod führen werden, berichtet Nature Neuroscience in der September-Ausgabe.

In einer früheren Studie hatte das UCLA-Team mit dem so genannten preBotzinger Komplex jene Gehirnregion nachgewiesen, die als Steuerzentrale für die Kontrolle der Atmung verantwortlich ist. Jetzt haben die Wissenschaftler innerhalb dieser Region eine kleine Gruppe von Neuronen entdeckt, die jene Kommandos erteilt, die für die Atmung von entscheidender Bedeutung sind. "Ausgehend von der Annahme, dass diese Neuronen wichtig sind, musste ihre Zerstörung weitreichende Folgen für die Atmung haben", erklärte der Wissenschaftler Jack Feldman.

Mittels eines Rattenmodells konzentrierte sich das Team auf rund 600 Neuronen, die weniger als ein Millionstel eines Prozents aller Neuronen im Gehirn eines erwachsenen Tieres ausmachen. Auf den Oberflächen dieser Zellen wurde für die Identifizierung und die Zählung ein einmaliger Marker angebracht. Anschließend wurde ein Gift verabreicht, das den Tod der markierten Zellen verursachte. Die Atmungsfrequenz und –tiefe der Versuchstiere wurde in der Folge höchst unregelmäßig. Zusätzlich fiel die für die Atmung entscheidende Kontrolle der Gehirne über die Menge von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut aus.

Laut Gray legen die Ergebnisse nahe, dass diese Neuronen die Ursachen für Atmungserkrankungen darstellen und daher ein ausgezeichnetes Ziel für die Behandlung dieser Krankheiten darstellen. Da die Gehirne von Säugetieren ähnlich organisiert sind, geht Feldman davon aus, dass der gleiche Bereich des menschlichen Gehirns für die Kontrolle der Atmung verantwortlich ist. In einem nächsten Forschungsschritt sollen die entsprechenden Neuronen im menschlichen Hirnstamm identifiziert werden. Anschließend soll ihre Physiologie und Funktion mit den Neuronen von Patienten mit entsprechenden Krankheitsgeschichten verglichen werden. (pte)

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