\u201e\u00c4hnlich wie die Mitglieder in einem Orchester, die sich an einem gemeinsamen Takt orientieren, ist die Aktivit\u00e4t der Nervenzellen offenbar mit elektrischen Schwingungen \u2013 ein- bis zehnmal pro Sekunde \u2013 im Gehirn verkn\u00fcpft. Dabei feuern die Zellen bevorzugt zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb dieser Hirnwellen, ein Ph\u00e4nomen namens Theta-Phasenbindung\u201c, sagt Erstautor und Postdoktorand der Universit\u00e4t Bonn Dr. Tim Guth, der k\u00fcrzlich vom Universit\u00e4tsklinikum Freiburg zur Arbeitsgruppe \u201eKognitive und Translationale Neurowissenschaften\u201c am UKB gewechselt ist.<\/p>\n
Das Forschungsteam um Tim Guth und Lukas Kunz fand heraus, dass das Zusammenspiel von Nervenzellen und Hirnwellen sowohl beim Merken als auch beim Erinnern neuer Informationen aktiv ist \u2013 und zwar im medialen Schl\u00e4fenlappen, einem zentralen Bereich f\u00fcr das menschliche Ged\u00e4chtnis. In der durchgef\u00fchrten Studie zum r\u00e4umlichen Ged\u00e4chtnis war die St\u00e4rke der Theta-Phasenbindung der Nervenzellen w\u00e4hrend der Ged\u00e4chtnisbildung jedoch unabh\u00e4ngig davon, ob sich die Testpersonen sp\u00e4ter korrekt an die Ged\u00e4chtnisinhalte erinnern konnten oder nicht. \u201eDies legt nahe, dass die Theta-Phasenbindung zwar ein generelles Ph\u00e4nomen des menschlichen Ged\u00e4chtnissystems ist, jedoch nicht allein \u00fcber das erfolgreiche Erinnern entscheidet\u201c, sagt Korrespondenzautor Prof. Dr. Lukas Kunz, Leiter der Arbeitsgruppe \u201eKognitive und Translationale Neurowissenschaften\u201c an der Klinik f\u00fcr Epileptologie am UKB und Mitglied im Transdisziplin\u00e4ren Forschungsbereich (TRA) \u201eLife & Health\u201c der Universit\u00e4t Bonn.<\/p>\n
Interaktion von Nervenzellen und elektrischen Signalen<\/b><\/p>\n
W\u00e4hrend die meisten Nervenzellen immer um den gleichen Schwingungszeitpunkt feuerten, wechselten manche Nervenzellen spannenderweise ihren bevorzugten Taktzeitpunkt zwischen Lernen und Erinnern. \u201eDies unterst\u00fctzt die Theorie, dass unser Gehirn Lern- und Abrufprozesse innerhalb einer Hirnwelle voneinander trennen kann, \u00e4hnlich wie Mitglieder eines Orchesters, die zu verschiedenen Taktzeitpunkten eines Musikst\u00fccks einsetzen\u201c, sagt Guth. Die Studie liefert neue Hinweise darauf, wie Nervenzellen und elektrische Signale im Gehirn zusammenwirken, w\u00e4hrend sich neue Erinnerungen formen. Prof. Kunz zieht folgendes Fazit: \u201eEin besseres Verst\u00e4ndnis dieser Prozesse k\u00f6nnte langfristig dabei helfen, Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen besser zu verstehen und gezielter zu behandeln.\u201c<\/p>\n
Das Forschungsteam konnte das Zusammenspiel von Nervenzellen und Hirnwellen w\u00e4hrend des Ged\u00e4chtnisprozesses im Rahmen der Studie beobachten, indem es eine Besonderheit der Therapie von Epilepsie nutzte. Menschen mit besonders schwer behandelbarer Epilepsie werden zur Diagnostik Elektroden im Gehirn implantiert. Damit soll der Ursprung der epileptischen Anf\u00e4lle genau bestimmt werden, um bessere chirurgische Ergebnisse zu erzielen. Unter Verwendung dieser implantierten Elektroden kann aber auch die menschliche Gehirnaktivit\u00e4t von einzelnen Zellen aufgezeichnet werden. Die Forschenden nutzten Messungen, die am Universit\u00e4tsklinikum Freiburg durchgef\u00fchrt wurden, und danken allen Betroffenen, die an dieser Studie teilgenommen haben.