Hirnforschung

Neuer Schaltkreis im Gehirn entdeckt

Hirnforscher der Universität Zürich haben im Hippocampus einen neuen Schaltkreis entdeckt, der sich anders verhält, als man das bisher von Schaltkreisen im Gehirn kannte: Je nach Frequenz eines Signals wirkt er entweder erregend oder hemmend. Die Entdeckung wird im neusten «Nature» 431 publiziert.

unicom

Die normale Hirnfunktion hängt vom genauen Gleichgewicht zwischen erregenden und hemmenden Vorgängen ab – zu viel Erregung führt zu Krampfanfällen, zu viel Hemmung, wie zum Beispiel während der Anästhesie, führt zum Verlust des Bewusstseins. Bisher ging man davon aus, dass unser Gehirn aus erregenden und hemmenden Schaltkreisen besteht, die unser Denken und Verhalten kontrollieren.

Massgebend an der Entdeckung beteiligt: Senior Scientist Masahiro Mori vom Institut für Hirnforschung an der Universität Zürich. (Bild: Internet)

Jetzt haben Masahiro Mori, Senior Scientist bei Titularprofessor Urs Gerber am Institut für Hirnforschung der Universität Zürich, und Kollegen einen neuen Schaltkreis entdeckt, der abhängig von der Frequenz des Signals entweder erregend oder hemmend wirkt. Dieser einfache Schaltkreis besteht nur aus drei Nervenzellen, die niedrigfrequente Signale schlecht weiterleiten, während Signale mit höherer Frequenz genau wiedergegeben werden.

Prof. Beat Gähwiler, Ordentlicher Professor für Hirnforschung an der Universität Zürich. (Bild: Internet)

Ähnliche Schaltkreise in elektronischen Schaltungen werden «Hochpassfilter» genannt und sind wichtige Komponenten von vielen elektronischen Geräten. Das Hirngebiet, in welchem Mori und Kollegen diesen Schaltkreis entdeckt haben, ist der Hippocampus, eine Struktur, die für Lernen und Gedächtnis wichtig ist. Da die Bildung neuer Gedächtnisinhalte mit hochfrequenter Aktivität im Hippocampus verknüpft ist, ist es möglich, dass dieser Hochpassfilter bei Lernvorgängen Störsignale unterdrückt.

Prof. Urs Gerber, Titularprofessor für Physiologie am Institut für Hirnforschung. (Bild: Internet)