Eins der Geheimnisse des Gehirns ist, wie es vermeidet, in einem Zustand von Chaos oben zu beenden, etwas, das nur bei außergewöhnlichen Gelegenheiten geschieht, wenn es zu epileptische Sitze führen kann.
Wissenschaftler bei Karolinska Institutet haben jetzt eine neue Vorrichtung freigelegt, die steuert, wie das Gehirn seine neuronale Aktivität im Check hält.
Das menschliche Gehirn besteht um Zellen eines hundert Million Nervs, die zusammen vorbei herum zehn Milliarde Kontaktkreuzungen verbunden werden, die Synapsen genannt werden. Die Aktivität dieses extrem komplexen Netzes wird durch einen dynamischen Ausgleich zwischen anregenden Signalen, die nach einem Baumuster Synapse übertragen werden, und hemmenden Antisignalen geregelt, die nach anderen übertragen werden.
Eine Unausgeglichenheit zwischen anregender und hemmender Aktivität bezieht sich auf Krankheiten wie Epilepsie, Schizophrenie und Angst. Aber, obwohl anregende Synapsen viel geläufiger als ihre hemmenden Kollegen sind, wird die Anlage im Allgemeinen in einem Gleichgewichtszustand gehalten. Gerade wie das Gehirn handhabt, ist dieses Meisterstück ein Puzzlespiel zu den Wissenschaftlern.
Wissenschaftler bei Karolinska Institutet und das Gehirn-SinnesInstitut in der Schweiz haben jetzt eine Vorrichtung entdeckt, die möglicherweise erklärte, wie das geläufigste Baumuster des Neurons in der Großhirnrinde - die Pyramidenzelle - am Werden über-aktiviert verhindert wird. Ihre Ergebnisse zeigen, dass ein selteneres Zellbaumuster, das Sammlungen Pyramidenzellen verbindet - eine Martinotti-Zelle - auftritt als eine Art Vorsichtsmaßnahme rief. Wenn eine Martinotti-Zelle Signale über einer bestimmten Frequenz empfängt, reagiert sie, indem sie hemmende Signale zurückschicken, die umgebende Pyramidenzellen mäßigen.
Gilad Silberberg, einer der Forscher hinter der Studie, glaubt, dass die Vorrichtung zu Verständnisgehirnstörungen wie Epilepsie wesentlich ist.
„Ein besonderes Merkmal der Epilepsie ist das hyperactivation von kortikalen Pyramidenzellen, das genau ist, was diese Vorrichtung sperrt. Es ist möglich, dass Epilepsie zusammenhängt mit einem Defizit von Martinotti-Zellen oder einem Fehlbetrag von Martinotti-Aktivität im Gehirn.“
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