UTSA-Forscher stellen die bisherige Funktionalität der Hirnrinde und die Organisation der Neuronen infrage

UTSA-Forscher stellen die bisherige Funktionalität der Hirnrinde und die Organisation der Neuronen infrage

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Ein Beitrag der Medizin Doc Redaktion vom 11. November 2020

Ein Team von Forschern des Instituts für Neurowissenschaften der University of Texas at San Antonio (UTSA) stellt die historische 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, posttraumatischer Belastungsstörung, Schizophrenie und anderen psychischen Störungen führen.

Bisher erlaubte die Markierung einzelner Neuronen den Forschern, die Neuronen zu untersuchen, die vom Kortex des Gehirns in das Striatum reichen. Aus den Ergebnissen ging hervor, dass die Bahnen ausschließlich erregend sind.

Deshalb nahmen die meisten Wissenschaftler an, dass eine Hemmung auftreten muss, wenn exzitatorische kortikale Neuronen intrastriatal hemmend aktiviert werden.

Diese Ansicht stellte das Team der University of Texas at San Antonio (UTSA) in Frage, indem es anatomische und physiologische Beweise für die Existenz von weitreichenden Parvalbumin-Expressionsneuronen vom Kortex bis zum Striatum im Gehirn von Mäusen lieferte.

Diese Befunde sind ein wesentlicher Schritt zum besseren Verständnis des neuronalen Aufbaus der kortikalen Langstrecken-GABAerginc-Neuronen in gesunden und kranken Gehirnen. Vor allem könnte dies zu neuen Therapien für Patienten mit posttraumatischer Belastungsstörung, Epilepsie, Schizophrenie und anderen psychischen Störungen führen, bei denen GABAerge Neuronen eine bedeutende Rolle spielen.

Den Wissenschaftlern zufolge werden wir täglich von zahlreichen auditorischen Reizen überflutet, darunter eine Vielzahl unterschiedlicher Gespräche. Die Zuhörer müssen dabei insbesondere feststellen, welche sprachakustischen Merkmale relevant sind und während der Sprachwahrnehmung über irrelevante Merkmale hinweg verallgemeinern.

Nach Auffassung der Wissenschaftler ist die Interaktion zwischen dem Kortex und dem Striatum von grundlegender Bedeutung für die bestmögliche Förderung des nicht-muttersprachlichen Spracherwerbs im Erwachsenenalter. Daher ist es von grundlegender Bedeutung zu bestimmen, welche zellulären Elemente des Kortikalis-Striatum-Weges an diesem Prozess beteiligt sind.

Aus der Entdeckung, dass das Striatum sowohl exzitatorische als auch inhibitorische Inputs aus dem Kortex erhält, lässt sich schließen, dass das Timing und die relative Stärke dieser Inputs die Aktivität des Striatum verändern könnte.

An dem Forschungsprojekt arbeiteten die Forscher Alice Bertero, Hector Zurita und Marc Normandin vom UTSA College of Sciences sowie der Biologie-Assistenzprofessor Alfonso Junior Apicella mit.

(Quellen: University of Texas at San Antonio, UTSA / Frontiers in Neural Circuits)

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