Forscher entschlüsseln einen Schaltkreis des Gehirns

Wissenschaftler am Max Planck Institut in Florida rekonstruieren erstmals ein realistisches, räumliches Modell einer kortikalen Säule. Kortikale Säulen aus vertikal angeordneten Reihen verbundener Nervenzelle, die zusammen einen Gehirnschaltkreis bilden, gelten als Baustein der Großhirnrinde - also des Teils des Gehirns, der für viele seiner höheren Funktionen verantwortlich ist. Forscher am Max Planck Institut in Florida haben nun mit Hilfe einer neuen theoretischen Vorgehensweise und modernster Instrumente das erste wirklichkeitsgetreue räumliche Diagramm einer thalamokortikalen Säule im Gehirn eines Nagetiers erstellt. Damit ist ihnen der erste Schritt auf dem Weg zu einem vollständigen Computermodell des Gehirns gelungen. „Dies ist die erste vollständige räumliche Rekonstruktion eines wirklichkeitsgetreuen Modells einer kortikalen Säule“, sagte Marcel Oberländer, der Erstautor des Artikels. „Dies ist das erste Mal, dass wir die Struktur einzelner Neurone in einem lebenden Tier im Wachzustand mithilfe vollständiger, dreidimensionaler Rekonstruktionen von Axonen und Dendriten mit ihrer Funktion in Beziehung setzen konnten. Mit diesem Modells können wir untersuchen, wie das Gehirn Sinnesreize verarbeitet, und wie daraus bestimmte Verhaltensweisen entstehen.“ Zusätzlich zur Nachbildung der Struktur der kortikalen Säule wirft die Studie auch ein klärendes Licht auf die Funktion der Neuronen, aus denen sie besteht, sowie auf die Beziehung zwischen ihrer Funktion und Struktur.