Pyramidenzellen machen Schnurrhaare zu Tastorganen

    3. Mai 2018, 06:30
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    Deutsche Forscher untersuchten, welche Vorgänge im Gehirn schnurrbärtiger Tiere ablaufen

    foto: apa/dpa/frank rumpenhorst
    An diesem beeindruckenden Kranz von Schnurrhaaren "hängt" übrigens fast unsichtbar eine Nutria.

    Bochum – Viele Säugetiere sind mit sogenannten Vibrissen ausgestattet: verlängerten und überdurchschnittlich festen Haaren, die dem Tastsinn dienen. Diese Schnurrhaare sind überaus empfindliche Sensoren – und das, obwohl sie selbst keine Nerven enthalten. Welche "Infrastruktur" ihnen ihre Funktion erlaubt, berichtet die Ruhr-Universität Bochum.

    Spezielle Nervenzellen in der sechsschichtigen Großhirnrinde sind es, die die Tastwahrnehmung ermöglichen. Die Bochumer Neurowissenschafter François Pauzin und Patrik Krieger untersuchten, wie diese Zellen mit einer anderen Hirnregion, dem Thalamus, zusammenarbeiten. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin "Cell Reports" erschienen.

    Pyramidenzellen

    Die Forscher gingen vom primären somatosensorischen Kortex aus, der in der Großhirnrinde als erste Verarbeitungsstation für Informationen des Tastsinns fungiert. Er ist aus sechs Schichten aufgebaut – in der sechsten befinden sich unter anderem große Nervenzellen, die aufgrund ihrer Form Pyramidenzellen genannt werden. Sie verbinden den Kortex mit dem tieferliegenden Thalamus. Wie genau sich dieses dynamische Zusammenspiel auswirkt, untersuchten die Neurowissenschafter an genetisch veränderten Mäusen, deren Pyramidenzellen sich mit Licht kontrollieren lassen.

    Aktivierten die Forscher die Pyramidenzellen, so veränderte sich die Spontanaktivität anderer Zellen in der Großhirnrinde und im Thalamus. Das macht das System akkurater: Es schlägt seltener falschen Alarm und reagiert nur auf echte Signale, die durch Reize an den Schnurrhaaren ausgelöst werden. Das geht allerdings auf Kosten der Empfindlichkeit – in diesem Zustand ist es wahrscheinlicher, dass eine Nervenzelle ein paar der echten Signale nicht mitbekommt.

    Krieger abschließend: "Unsere Studie gibt einen Einblick, wie das Gehirn eine seiner fundamentalen Aufgaben wahrnimmt: nämlich aus dem überwältigenden Reiz-Input, den es permanent erhält, die Informationen herauszupicken, die in einer bestimmten Verhaltenssituation am relevantesten sind." (red, 3. 5. 2018)

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