Rhythmus im Kopf - wissenschaft.de
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Rhythmus im Kopf

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Gehirnzellen arbeiten in einem bestimmten Rhythmus am besten. Bei Krankheiten wie Schizophrenie und Autismus werden Informationen zwar aufgenommen, aber nicht richtig verarbeitet. In beiden Fällen schwingen die Nervenzellen nicht im richtigen Takt, haben Karl Deisseroth von der Universität in Stanford und seine Kollegen herausgefunden. In Versuchen mit Mäusen konnten die Wissenschaftler die sogenannten Gammawellen gezielt einstellen. Dabei veränderte sich die Leistung des Gehirns beim Verarbeiten von Informationen, berichten die Forscher.

Gammawellen erscheinen beim Messen von Hirnströmen immer dann, wenn sich die Probanden stark konzentrieren oder lernen. Für ihre Entstehung ist eine bestimmte Art von Neuronen verantwortlich, die das Protein Parvalbumin erzeugt, konnten die Forscher zeigen. Die Wissenschaftler entwickelten dazu eine Technik, mit der sie einzelne Zellen genetisch verändern und mit Licht anregen können. Regten sie auf diese Weise bei Experimenten mit Mäusen die Parvalbumin-Neuronen an, produzierten diese Gammawellen. Hemmten die Forscher die Zellen hingegen, so unterdrückten diese die Wellen.

Deisseroth und sein Team konnten auch sehen, dass das Zusammenspiel der Neuronen und Gammawellen einen erheblichen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Informationsflusses hat. Die Schwingungen sollen vor allem bei der Informationsübertragung zwischen verschiedenen Zelltypen im Gehirn eine wichtige Rolle spielen. Bei Autisten weisen die Gammawellen eine andere Intensität auf, während bei Schizophrenie zu wenig Parvalbumin-Neuronen vorhanden sind.

Karl Deisseroth (University of Stanford, Standford) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nature07991 ddp/wissenschaft.de ? Bele Boeddinghaus
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