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Orientierung: Landkarte im Gehirn umprogrammiert

Um sich zu orientieren, legt das Gehirn buchstäblich Landkarten aus spezialisierten Nervenzellen an, von denen jede jeweils an genau einem Ort feuert. Dabei ist nicht eine einzelne dieser so genannten Ortszellen im Hippocampus mit einem ganz spezifischen Ort verknüpft; vielmehr bildet sich je nach Umgebung eine eigene innere Landkarte, in deren Kontext die Ortszellen arbeiten. Solange die Karte aktiv sei, so die Annahme, sei die Zuweisung der Zellen zu bestimmten Orten jedoch fest; die Karte bliebe also in dieser Umgebung stabil.

Eine Arbeitsgruppe um Andrea Burgalossi vom Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften in Tübingen erschütterte nun diese Ansicht. Sie ließen Mäuse mit implantierten Elektroden frei durch eine kreisförmige Arena laufen und beobachteten dabei zuerst die typische Aktivität der Ortszellen: Jede feuerte an dem ihr zugewiesenen Ort. Anders als erwartet war die Zuordnung der Zellen aber teilweise veränderbar, während die Tiere diese spezifische Karte noch nutzten – in etwa 45 Prozent der Fälle ließen sich die Ortszellen durch elektrische Impulse von außen dauerhaft umprogrammieren. Auch die Identität der Orts-zellen selbst lässt sich auf diese Weise erzeugen: Wenn die Forscher stille Zellen im Hippocampus stimulierten, die zuvor nicht an der "Landkarte" beteiligt waren, feuerten diese anschließend am Ort des Impulses. Ob die Mäuse von dieser Manipulation der inneren Karte etwas mitbekommen, ist bisher nicht bekannt.

  • Quelle
Cell Rep. 23, S. 32–38, 2018

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