Das haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology in einer Reihe von Experimenten an Mäusen gezeigt
Neurowissenschaftler haben präzise molekulare verwendetEingriffe zur Störung zweier spezifischer Funktionen von Astrozyten im motorischen Kortex. Bei einigen Mäusen störten sie die Fähigkeit der Astrozyten, den Neurotransmitter Glutamat aufzunehmen. Dies ist eine Chemikalie, die die Nervenaktivität anregt, wenn sie in die Synapsen eintritt. Bei anderen Mäusen überaktivierten sie die Kalziumsignale von Astrozyten, was ihre Funktion beeinträchtigte.
In beiden Fällen störten die Eingriffe den Normalzustandder Prozess der Neuroplastizität, durch den Neuronen beim Lernen Verbindungen untereinander herstellen oder ändern. Um zu testen, wie sich diese Veränderungen auf die Versuchsmäuse auswirkten, gaben die Forscher den Tieren eine einfache motorische Aufgabe, die sie meistern mussten. Auf ein Signal hin mussten die Mäuse innerhalb von fünf Sekunden den Hebel erreichen und ihn betätigen.
Unter normalen Bedingungen haben Nagetiere gelernt, Leistung zu erbringenAufgabe in ein paar Wochen. Gleichzeitig nahm während des Trainingsprozesses die Genauigkeit der Bewegungen zu, die Reaktion beschleunigte sich und die Stoßbahn wurde gleichmäßiger und gleichmäßiger. Jeder Eingriff beeinflusste die Leistung der Mäuse.
Im ersten Fall, als Wissenschaftler abschaltetenFähigkeit von Astrozyten, Glutamat aufzunehmen, drückten Mäuse den Hebel immer noch mit der gleichen Geschwindigkeit. Aber in diesem Fall wurde die Laufruhe deutlich reduziert. Sie wurden instabil und wackelig, die Tiere konnten ihre Technik nicht verbessern. Im zweiten Fall (während des Aufpralls auf Kalziumkanäle) verstanden die Nagetiere nicht mehr, wann sie den Hebel drücken sollten, und die Bewegungsgeschwindigkeit nahm erheblich ab.
Dabei spielt die Bewegungskoordination eine wichtige RolleAlltag der Menschen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass es für ein tieferes Verständnis von Lernprozessen und damit verbundenen Beeinträchtigungen notwendig ist, nicht nur die Neuronen des motorischen Kortex zu analysieren, sondern auch die „Unterstützungsgruppe“, die das optimale molekulare Gleichgewicht für das Lernen aufrechterhält.
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Auf dem Cover: Astrozyten des menschlichen Gehirns. Bild: Bruno Pascal, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons