Nervenzellen kommunizieren über Synapsen: kleine Kontaktpunkte, an denen ein Signal vorbeigehtAb der gleichen Zeit
Wie die Forscher feststellen, haben die Gehirne fast aller Tierarten, mit Ausnahme von Stachelhäutern, eine zweite Art von Synapsen: elektrische Synapsen.Eine solche Synapse verbindet zwei Nervenzellen direkt, so dass das elektrische SignalDas weit verbreitete Vorkommen solcher Verbindungen in der Natur, so die Wissenschaftler, zeige, dass elektrische Synapsen wichtige Funktionen erfüllen müssten.
"Elektrische Synapsen sind viel seltener alssie sind mit herkömmlichen Methoden schwer nachzuweisen. Deshalb seien sie bisher so wenig untersucht worden, sagt Georg Ammer, Neurowissenschaftler und Mitautor der Studie. „In den meisten Fällen wissen wir nicht einmal grundlegende Dinge, etwa wo genau elektrische Synapsen entstehen oder wie sie die Gehirnaktivität beeinflussen.“
Neurowissenschaftler haben immunhistochemisch verwendetAnalyse spezifischer Proteine, die Gap Junctions zwischen elektrischen Synapsen bilden. Basierend auf der Analyse erstellten die Wissenschaftler eine Karte. Es stellte sich heraus, dass im Gehirn von Fruchtfliegen solche Synapsen in fast allen Teilen des Gehirns zu finden sind, aber nicht alle Neuronen elektrische Verbindungen haben.
Die Forscher schalteten die elektrische Arbeit ausSynapsen in dem Bereich, der für die Verarbeitung visueller Informationen verantwortlich ist. Die Ergebnisse zeigten, dass die Reaktion von Neuronen auf Reize deutlich schwächer wurde und einige Arten von Neuronen ohne elektrische Synapsen instabil wurden und spontan zu oszillieren begannen.
„Die Ergebnisse zeigen, dass elektrische Synapsen für unterschiedliche Gehirnfunktionen wichtig sind und je nach Art der Nervenzelle ganz unterschiedliche Aufgaben übernehmen können“, sagt Ammer.
Das stellen Forscher aktuell festFür die Konstruktion von Konnektomen (eine vollständige Beschreibung der strukturellen Verbindungen des Nervensystems) werden ausschließlich Daten eines Elektronenmikroskops verwendet, das keine elektrischen Synapsen erkennt. Neurowissenschaftler glauben, dass dieser Ansatz unser Verständnis der Funktionsweise des Gehirns erheblich einschränkt.
Laut den Autoren der Arbeit sollten weitere Forschungen zeigen, wie alle Synapsen in einen einzigen Schaltkreis integriert werden können und welche anderen Geheimnisse elektrische Synapsen verbergen können.
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