Ein Forscherteam des Instituts für Neurowissenschaften der University of Texas at San Antonio (UTSA) stellt die bisherige Annahme in Frage, dass die Organisation des kortikalen Schaltkreises der GABAergen Neuronen ausschließlich lokal erfolgt.
- Die Entdeckung könnte vor allem zu neuen Therapien für Menschen mit Epilepsie, posttraumatischem Stress, Schizophrenie und anderen psychischen Störungen führen.
Bislang konnten durch die Markierung einzelner Nervenzellen die Nervenzellen untersucht werden, die von der Großhirnrinde bis zum Striatum reichen. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Bahnen ausschließlich erregend sind.
Daher vermuteten die meisten Wissenschaftler, dass eine Hemmung auftreten müsse, wenn erregende kortikale Neuronen intrastriatal hemmend aktiviert werden.
Das Team der University of Texas at San Antonio (UTSA) stellte diese Ansicht in Frage, indem es anatomische und physiologische Beweise für die Existenz von Parvalbumin exprimierenden Neuronen lieferte, die sich vom Kortex bis zum Striatum im Gehirn von Mäusen erstrecken.
Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der neuronalen Struktur der kortikalen GABAergen Langstrecken-Neuronen in gesunden und kranken Gehirnen.
Insbesondere könnte dies zu neuen Therapien für Patienten mit posttraumatischem Stress, Epilepsie, Schizophrenie und anderen psychischen Störungen führen, bei denen GABAerge Neuronen eine wichtige Rolle spielen.
Den Wissenschaftlern zufolge werden wir täglich mit einer Vielzahl auditiver Reize überflutet, darunter auch mit einer Vielzahl unterschiedlicher Gespräche. Der Zuhörer muss vor allem erkennen, welche sprachakustischen Merkmale relevant sind und bei der Sprachwahrnehmung über irrelevante Merkmale hinweg generalisieren.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Interaktion zwischen Kortex und Striatum von grundlegender Bedeutung ist, um den Erwerb einer Fremdsprache im Erwachsenenalter bestmöglich zu unterstützen. Daher ist es von grundlegender Bedeutung, die zellulären Elemente der Kortikal-Striatum-Bahnen zu identifizieren, die an diesem Prozess beteiligt sind.
Die Entdeckung, dass das Striatum sowohl exzitatorische als auch inhibitorische Inputs aus dem Kortex empfängt, legt nahe, dass das Timing und die relative Stärke dieser Inputs die Aktivität des Striatums verändern könnten.
- An dem Forschungsprojekt arbeiteten Alice Bertero, Hector Zurita und Marc Normandin vom UTSA College of Sciences sowie der Assistenzprofessor für Biologie Alfonso Junior Apicella mit.
Quellen
- University of Texas at San Antonio, UTSA / Frontiers in Neural Circuits)
- Bertero A, Zurita H, Normandin M, Apicella AJ. Auditory Long-Range Parvalbumin Cortico-Striatal Neurons. Front Neural Circuits. 2020 Jul 23;14:45. doi: 10.3389/fncir.2020.00045. PMID: 32792912; PMCID: PMC7390902.
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