MP-3-Player im Hirn

Auch die Körnerzellen des menschlichen Kleinhirns sind keineswegs homogen, sondern systematisch verschieden. Dies erleichtert es ihnen, Informationen ähnlich wie MP3-Dateien abzulegen.

Kleinhirn speichert Daten wie in einer MP3-Musikdatei

Das Kleinhirn besteht aus sehr vielen Körnerzellen. Sie sind für die zeitliche Koordination von Bewegungsabläufen verantwortlich und machen mehr als die Hälfte der Nervenzellen des Gehirns aus. Bisher veröffentlichte Studien gehen davon aus, dass es sich bei den Körnerzellen um eine homogene Population von Zellen handelt. Forschende fanden nun heraus, dass diese Zellen systematische Unterschiede aufweisen. Das erlaubt den Körnerzellen, Informationen ähnlich wie MP3-Musikdateien zu speichern.

Informationen von Sinnesorganen, wie den Augen oder den Ohren, werden in Form von elektrischen Impulsen von Nervenzelle zu Nervenzelle weitergegeben. Diese Impulse haben sehr unterschiedliche Wiederholungsraten und können zwischen 1 und 1.000 Mal pro Sekunde auftreten. Am Ende ihres Weges erreichen sie letztendlich die Körnerzellen im Kleinhirn, wo bestimmte Informationen gespeichert werden. Bisher ging man davon aus, dass Körnerzellen eine einheitliche Population aus Nervenzellen darstellen, die mit diesen unterschiedlichen Signalen gleichermaßen umgeht.

Dr. Isabelle Straub vom Carl-Ludwig-Institut für Physiologie untersuchte die elektrischen Eigenschaften der Körnerzellen am Tiermodell der Maus. Sie entdeckte dabei, dass die Zellen über unterschiedliche Eigenschaften verfügen und so mehr Informationen abspeichern können. Körnerzellen können elektrische Impulse mit spezifischen Frequenzen erkennen und weiterleiten.

"Die Körnerzellen funktionieren ähnlich wie ein Sieb. Sie filtern spezifische Informationen nach ihren Frequenzen aus", erklärte Straub. Die Fähigkeit, Signale anhand ihrer Wiederholungsraten zu zerlegen, ähnelt der Fourier-Transformation. Diese Transformation wird bei der digitalen Kompression von Musikdateien in MP3s verwendet. Das MP3-Verfahren ermöglicht, Musik als stark reduzierte Datenmenge zu speichern. Und tatsächlich zeigen die Computersimulationen von Straub und Team, dass Nervenzell-Netzwerke mit unterschiedlichen Körnerzellen eine erhöhte Speicherkapazität aufweisen.

Die aktuellen Forschungsergebnisse tragen in der Wissenschaft zum besseren Verständnis bei, wie das Gehirn zeitliche Informationen verarbeitet und speichert. Nun kann in einem weiteren Schritt untersucht werden, ob die Möglichkeit, ankommende elektrische Impulse nach Frequenzen aufzutrennen und damit die Speicherkapazität zu erhöhen, auch von anderen Hirnregionen angewendet werden kann.

Esanum is an online network for approved doctors

Esanum is the medical platform on the Internet. Here, doctors have the opportunity to get in touch with a multitude of colleagues and to share interdisciplinary experiences. Discussions include both cases and observations from practice, as well as news and developments from everyday medical practice.

Esanum ist ein Online-Netzwerk für approbierte Ärzte

Esanum ist die Ärzteplattform im Internet. Hier haben Ärzte die Möglichkeit, mit einer Vielzahl von Kollegen in Kontakt zu treten und interdisziplinär Erfahrungen auszutauschen. Diskussionen umfassen sowohl Fälle und Beobachtungen aus der Praxis, als auch Neuigkeiten und Entwicklungen aus dem medizinischen Alltag.

Esanum est un réseau en ligne pour les médecins agréés

Esanum est un réseau social pour les médecins. Rejoignez la communauté et partagez votre expérience avec vos confrères. Actualités santé, comptes-rendus d'études scientifiques et congrès médicaux : retrouvez toute l'actualité de votre spécialité médicale sur esanum.