Australische Wissenschaftler haben die detaillierteste Karte der Kommunikationsverbindungen zwischen dem Hippocampus – dem Zentrum von – erstellt
Wie funktioniert der Hippocampus?
Der Hippocampus ist der Teil des Gehirns, der dafür verantwortlich istGedächtnis, insbesondere Langzeit- und Kurzzeitgedächtnis. Es ist auch wichtig für das räumliche Gedächtnis, das dabei hilft, sich an den Standort einer Person im Raum zu erinnern.
Der Hippocampus befindet sich im Temporallappen.Dies ist der wichtigste Teil des Gehirns, der nicht nur für die Speicherung von Erinnerungen, sondern auch für deren Bildung verantwortlich ist. Tatsächlich ist der Schläfenlappen „verantwortlich“ für die Persönlichkeit eines Menschen, wie er sein wird. Der Hippocampus überträgt auch Erinnerungen von der Kurzzeit- in die Langzeitspeicherung im Gehirn.
Querschnitt des menschlichen Gehirns, der den Hippocampus zeigt. Abbildung: Marshall Dalton/ University of Sydney
Der Hippocampus hilft einem Menschen auch dabei, mentale Bilder zu erzeugen.
Was haben die Wissenschaftler getan?
In einer neuen Studie australischer Wissenschaftlererstellte eine sehr detaillierte Karte der Bahnen der weißen Substanz, die den Hippocampus mit dem Rest des Gehirns verbinden. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um eine Straßenkarte der Bereiche des Gehirns, die direkt mit dem Hippocampus verbunden sind und dessen Gedächtnisbildungsarbeit unterstützen.
Weiße Substanz (lat.Substantia alba) ist ein Bestandteil des Zentralnervensystems von Wirbeltieren und besteht hauptsächlich aus mit Myelin bedeckten Axonbündeln. Im Gegensatz dazu steht die graue Substanz des Gehirns, die aus Zellkörpern besteht, die Neuronen genannt werden.
Erstellen Sie eine Karte
Um die Karte zu erstellen, verwendete das Forschungsteam MRT-Scans aus einer Neuroimaging-Datenbank, die für das Human Connectome Project (HCP) erstellt wurde.
Das Human Connectome Project ist auf fünf Jahre angelegtein von den National Institutes of Health gefördertes Projekt. Der Präsentation zufolge befasst es sich mit „einer der größten wissenschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts: der Kartierung des menschlichen Gehirns und dem Versuch, seine Struktur mit Funktion und Verhalten zu verknüpfen.“
Grafik, die den Kartierungsprozess des Hippocampus zeigt. Foto: Marshall Dalton/ Universität Sydney
Die Forscher verarbeiteten die HCP-Daten.Eine spezielle Technik half Wissenschaftlern dabei, Verbindungen von allen Teilen des menschlichen Gehirns zu verfolgen, die zu Endpunkten im Hippocampus führen. Wie die Projektteilnehmer erklären, haben Biologen „die Bahnen der weißen Substanz im Detail untersucht, bei denen es sich im Wesentlichen um Kommunikationswege zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns handelt.“
Auch Wissenschaftler selbst haben dazu einen Ansatz entwickelthalf dabei, detailliert zu kartieren, wie der Hippocampus mit dem kortikalen Mantel, der äußeren Schicht des Gehirns, verbunden ist. Bisher konnten sich Forscher aufgrund technischer Einschränkungen die Zusammenhänge im Hippocampus nur vorstellen.
Forschungsergebnisse
Wissenschaftler fanden heraus, dass die meisten Ergebnissestimmen mit früheren Studien überein, die auf Post-Mortem-Studien an Primatengehirnen beruhten. Allerdings gibt es auch wesentliche Unterschiede. Somit war die Anzahl der Verbindungen zwischen dem Hippocampus und einigen Teilen des Gehirns entweder größer oder geringer als von den Wissenschaftlern erwartet.
So gab es beispielsweise weniger Verbindungen zwischen dem Hippocampus und den vorderen Bereichen des Cortex als erwartet, dafür mehr in den Bereichen der visuellen Informationsverarbeitung.
Darstellung eines "Schaltplans" des menschlichen Gehirns, der Verbindungen zum Hippocampus zeigt.
Foto: Marshall Dalton/Universität Sydney
Wissenschaftler erklärten diese „Inkonsistenz“.Entweder liegt der springende Punkt in den Unterschieden zwischen dem menschlichen Gehirn und anderen Primaten oder in den Einschränkungen der MRT-Scantechnologie. Dennoch waren die Wissenschaftler überrascht. Eine Theorie besagt, dass der Hippocampus nicht nur für das Gedächtnis, sondern auch für die Vorstellungskraft und die Fähigkeit, mentale Bilder zu erzeugen, eine wichtige Rolle spielt.
Was weiter?
Abgesehen davon, dass die Erstellung einer solchen Karte erfolgtAn sich schon ein beeindruckendes Projekt, das auch in der Praxis von Nutzen sein wird. Beispielsweise bei der künftigen Diagnose degenerativer Erkrankungen, die das Gedächtnis beeinträchtigen, wie etwa der Alzheimer-Krankheit. Dies ist die häufigste Form der Demenz. Nach Angaben der Centers for Disease Control verdoppelt sich die Zahl der Menschen mit dieser Diagnose alle fünf Jahre. Prognosen zufolge wird sich diese Zahl bis 2060 fast verdreifachen und 14 Millionen Menschen erreichen. Es gibt jedoch keine spezifische Behandlung.
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