Navi im Gehirn: Belohnungen restrukturieren die internen Landkarten

    1. April 2019, 10:00
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    "Gitter-Zellen" in der Großhirnrinde vermerken interessante Orte

    Klosterneuburg/Wien – Ratten verfügen über ein mentales Koordinatensystem, anhand dessen sie sich im Raum orientieren, und dieses manifestiert sich im Hirn offenbar als honigwabenförmiges Raster. Die Nager verwenden dieses Raster nicht nur als generelle Landkarte, sondern zeichnen dort auch interessante Orte ein, wie Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) im Fachjournal "Science" berichten.

    Im Jahr 2014 bekam das norwegische Neurowissenschafter-Ehepaar May-Britt und Edvard Moser den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung der Funktion dieses räumlichen Rasters aus sogenannten Gitter-Zellen (Grid Cells) in einem Rindenfeld des Großhirns (entorhinaler Cortex). Diese Zellen bilden ein sechseckiges Muster, und jedes Mal, wenn das Tier einen Knotenpunkt überquert, feuert die entsprechende Zelle.

    Verformtes Aktivitätsmuster

    Ein Team um Jozsef Csicsvari und Charlotte Boccara vom IST Austria zeichnete die Aktivität von diesen Gitter-Zellen bei Ratten auf, während die Tiere Futterstückchen in einem Labyrinth suchten und sich die Positionen merkten. "Wir konnten beobachten, dass die meisten Gitter-Zellen auf das Erlernen von Zielen reagieren, ihr Aktivitätsmuster wird dadurch verformt", so Boccara, die mittlerweile an der Universität Oslo tätig ist.

    Die Gitter-Zellen, die dem Ziel am nächsten waren, verschoben sich am meisten, die weit entfernt liegenden kaum, berichten die Forscher. Sie versteckten die Futterhäppchen an verschiedenen Tagen an verschiedenen Stellen und sahen, dass die Aktivitätsmuster der Gitter-Zellen zunächst zwischen dem Muster des Vortages und dem neuen Muster schwankten, aber am Ende die neue Information präsenter ins Hirn gebrannt war. Die Gitter-Zellen können also neben Rauminformationen auch Zielinformationen vermitteln, und erinnern sich an interessante Orte, so die Forscher. (red, APA, 1.4.2019)

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