Bisher waren drei Zelltypen im Gehirn bekannt, die zur eigenen Lokalisierung dienen. "Orts-Zellen“ feuern je nachdem, an welcher Stelle sich ein Tier im Raum befindet. "Kopfrichtungs-Zellen“ signalisieren das Ausmaß der Kopfdrehung. "Raster-Zellen“ schließlich lassen im Geist eine Karte der Umgebung entstehen. Neurowissenschaftler um Trygve Solstad von der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie in Trondheim haben nun eine vierte Gruppe von Neuronen entdeckt. Deren Aufgabe ist das Wahrnehmen von Begrenzungen.
Ratte vor der Wand | Der Entorhinale Cortex von Ratten enthält Neuronen, die dann aktiv werden, wenn das Tiern an Grenzen im Raum stößt. Diese Zellen könnten helfen, die Informationen der anderen Lokalisations-Neuronen einzuordnen und so ein genaueres Bild der Umgebung zu zeichen.
Nachdem Computermodelle die Existenz solcher Zellen nahe gelegt hatten, suchten die Forscher bei Ratten danach. Fündig wurden sie primär im entorhinalen Kortex, einer Hirnregion für Erinnerungen, die eine Art Eingangspforte des Hippocampus darstellt.
Solstad und seine Kollegen ließen ihre Versuchstiere in einem eingezäunten Areal hin und her laufen, wobei sie die Eingrenzungen fortwährend verschoben. Sobald die Ratten auf Wände stießen, feuerten bestimmte Neuronen, die ansonsten stumm blieben. Für die Wissenschaftler definieren diese "Grenz-Zellen“ eine Art Rahmen zur Einordnung der Informationen, die von den anderen Lokalisierungs-Neuronen eingehen. Sie machen, wie sich zeigte, rund zehn Prozent der Neuronen im entorhinalen Kortex aus, finden sich aber auch im benachbarten Parasubiculum, wo "Kopfrichtungs-“ und "Raster-Zellen“ beheimatet sind.
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