Bochum - Den Schaltstellen und den chemischen Abläufen der Organisation des menschlichen Gehirns ist ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam näher auf die Spur gekommen. Es hat wesentliche Schritte der Lern- und Gedächtnisleistungen wissenschaftlich erklärt. Demnach basieren diese Leistungen auf dem Informationsfluss zwischen den Nervenzellen über Synapsen, den Schaltstellen im Gehirn. Die effiziente Organisation dieser Abläufe wird nach Angaben der Experten von Proteinmolekülen gesteuert, berichtet das Wissenschaftsmagazins Nature in der jüngsten Ausgabe.

Proteinmoleküle beeinflussen Aktivität der Kalziumkanäle

Als Organisator haben Gunnar Kattenstroth und Kurt Gottmann vom Lehrstuhl für Zellphysiologie an der Fakultät für Biologie der Ruhr-Universität Bochum gemeinsam mit Göttinger und amerikanischen Forschern Proteinmoleküle, so genannte Neurexine, ausgemacht. Sie befinden sich an den Synapsen und beeinflussen die Aktivität von Kalziumkanälen in der Zellmembran, die wiederum für die Signalweiterleitung entscheidend sind. Bisher hatten die Wissenschaftler vermutet, dass Neurexine nur strukturelle Aufgaben übernehmen. Wenn Neurexine defekt sind, bleiben die Signale auf der Strecke.

Gestörte Impuls-Übertragung

In Versuchen haben die Forscher Mäuse mit defekten Neurexinen untersucht. Bei den Versuchstieren war die Struktur von Synapsen relativ normal, die Übertragung von Nervenimpulsen jedoch massiv gestört. "Einen so deutlichen Einfluss von neuronalen Zelloberflächenmolekülen auf die Funktion der Synapse konnten wir hier erstmalig beobachten", berichtet Kattenstroth. "Diese Arbeit aus dem Bereich der biomedizinischen Grundlagenforschung hilft, die Zusammenhänge von Struktur und Funktion neuronaler Verknüpfungen zu verstehen", so der Experte. (pte)