Nervenzellen kommunizieren miteinander via Synapsen. Deren Leistung d\u00fcrfte viel h\u00f6her sein, als bisher vermutet, wie Neurowissenschaftler zeigen. Die Signal\u00fcbertragung ist dabei umso st\u00e4rker, je gr\u00f6sser eine Synapse ist. \u201eMit dieser Erkenntnis schlie\u00dfen wir eine zentrale Wissensl\u00fccke der Neurobiologie\u201c, so Kevan Martin von der Universit\u00e4t Z\u00fcrich: \u201ezudem ist dieses Wissen entscheidend, um zu verstehen, wie Informationen durch die Schaltpl\u00e4ne des Gehirns flie\u00dfen und somit unser Gehirn funktioniert.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Um die Synapsenstr\u00f6me zwischen Nervenzellen zu messen, fertigten sie hauchd\u00fcnne Schnitte eines Mausgehirns an und f\u00fchrten unter dem Mikroskop feine Glaselektroden in zwei benachbarte Nervenzellen der Gro\u00dfhirnrinde ein. Damit konnten sie eine der beiden Nervenzellen k\u00fcnstlich aktivieren und gleichzeitig die St\u00e4rke des resultierenden Synapsenstroms in der anderen Zelle messen. Zudem injizierten sie einen Farbstoff, um die ver\u00e4stelten Zellforts\u00e4tze im Lichtmikroskop dreidimensional rekonstruieren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDamit k\u00f6nnen nun die Schaltkreise der Gro\u00dfhirnrinde mithilfe von Elektronenmikroskopie exakt kartografiert und deren Informationsfluss am Computer simuliert und interpretiert werden,\u201c erkl\u00e4rt Gregor Schuhknecht, ETH Z\u00fcrich: \u201ediese Arbeiten erm\u00f6glichen ein besseres Verst\u00e4ndnis, wie das Hirn normalerweise funktioniert, und wie \u00abVerdrahtungsdefekte\u00bb zu neurologischen Entwicklungsst\u00f6rungen f\u00fchren k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Mithilfe von mathematischen Analysen konnten die Forschenden auch zeigen, dass Synapsen komplexer sind als bisher angenommen. Sie k\u00f6nnen nicht nur ein einziges Vesikel mit Botenstoffen aussenden, wie bisher angenommen, sondern mehrere Vesikel an verschiedenen Stellen gleichzeitig. Damit l\u00e4sst sich auch ihre Signalst\u00e4rke dynamischer regulieren als bisher gedacht.<\/p>\n\n\n\n