Präzises Zusammenspiel von Hirnschwingungen und Nervenzellen
Messungen der elektrischen Signale weisen auf Schwankungen hin
Übertragungen der Informationen insbesondere über niedrige Frequenzen
Als entscheidend erwiesen sich insbesondere Schwingungen im niedrigen Frequenzbereich, so genannte Theta-Wellen von vier bis zehn Schwingungen pro Sekunde. „Wir konnten beobachten, dass sowohl die relevante als auch die störende Information in diesem Theta-Frequenzbereich übertragen wurde“, sagt Professor Andreas Nieder vom Institut für Neurobiologie der Universität Tübingen. „Allerdings entluden sich die Nervenzellen, die für die relevanten Informationen zuständig waren, immer wenn die Theta-Schwingung auf dem Tiefpunkt war. Dagegen feuerten die Nervenzellen, die für den störenden Reiz zuständig waren, immer zu dem Zeitpunkt, an dem die Theta-Schwingung auf dem Höhepunkt war. Wir haben den Eindruck, dass das Gehirn bestimmte Frequenzkanäle im Gehirn ausnutzt, um Informationen zwar synchron zu übertragen, zugleich aber die Fülle dieser Informationen schon während der Übertragung zwischen Hirnarealen nach wichtig und unwichtig zu sortieren“, erklärt Nieder.
Der Erstautor der Studie, Dr. Simon Jacob, der als Neurologe am Klinikum rechts der Isar der TU München tätig ist, verwies auf die medizinische Bedeutung der Studie: „Unsere Ergebnisse belegen, dass kognitive Gehirnfunktionen ein präzises Zusammenspiel von Nervenzellen erfordern. Es liegt nahe, die im Tiermodell erforschten Mechanismen nun für therapeutische Zwecke bei Patienten mit Gedächtnisstörungen zu nutzen, beispielsweise durch koordiniertes Anregen der Kommunikation zwischen den untersuchten Hirnregionen“, sagte Jacob. Weitere Studien werden aber nötig sein, um zu zeigen, ob die Ergebnisse der Studie als generelles Organisationsprinzip dafür gelten können, wie das Gehirn kognitive Information über weit getrennte Hirnareale hinweg verarbeitet.
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