Kurzschluss im Gehirn

Die Lichtenberg-Professorin Marlene Bartos sowie die Molekularmediziner Jonas-Frederic Sauer und Michael Strüber von der Universität Freiburg haben herausgefunden, dass Ruhepausen in unserem Gehirn auch durch eine Art Kurzschluss ausgelöst werden können.

Die Lichtenberg-Professorin Marlene Bartos sowie die Molekularmediziner Jonas-Frederic Sauer und Michael Strüber von der Universität Freiburg haben herausgefunden, dass Ruhepausen in unserem Gehirn auch durch eine Art Kurzschluss ausgelöst werden können. 

Das Gehirn erbringt täglich enorme Leistungen, beispielsweise wenn detaillierte Erinnerungen an vergangene Ereignisse abgerufen oder basierend auf Kenntnissen und Erfahrungen wichtige Entscheidungen getroffen werden. Um solche Aufgaben zu meistern, müssen Nervenzellen im Gehirn eine ausgewogene und zeitlich präzise Balance zwischen Aktivitäts- und Ruhephasen einhalten. Ist diese Balance gestört, kann es zu neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie oder Schizophrenie kommen. Für Aktivität sorgen erregende Nervenzellen, die Signale aussenden, die das elektrische Potenzial der Empfängerzellen in eine positive Richtung verschieben. Demgegenüber garantieren so genannte hemmende Interneurone Ruhepausen im Gehirn. Bislang nahmen Wissenschaftler an, dass diese eine Blockierung verursachen, indem sie die Spannung der Zielzelle in negativer Richtung verändern. Das Forscherteam der Universität Freiburg fand heraus, dass Interneurone ihre Zielzellen auch auf eine zweite Art hemmen können. So entdeckten die Wissenschaftler(innen), dass Interneuronen ebenso einen elektrischen Kurzschluss verursachen können, sodass die Zielzellen für einen kurzen Zeitraum nicht für erregende Signale empfänglich sind. Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichten die Forscher jetzt in "The Journal of Neuroscience". Welcher der beiden Wirkungsmechanismen von den Interneuronen verwendet wird, hängt von dem jeweiligen Hirnareal ab, das der Untersuchung zugrunde gelegt wird. Während die Interneurone beispielsweise im Hippokampus das elektrische Potenzial ihrer Zielzellen ins Negative verschieben, benutzen die Interneurone des benachbarten Gyrus Dentatus den elektrischen Kurzschluss zur Hemmung. Diese Gehirnregion ist dafür bekannt, dass Änderungen in der Balance zwischen Anregung und Hemmung zu Epilepsie führen können. Die wissenschaftliche Arbeit des Freiburger Forscherteams hilft somit dabei, klinische Störungen dieser Balance besser zu verstehen, und kann in Zukunft möglicherweise als Grundstein für effektivere Therapien dienen.