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Neurogliaformzellen regulieren die Informationsübertragung im Gehirn

    Um adaptives Verhalten zu erzeugen, kombiniert das Gehirn ständig Informationen aus verschiedenen Quellen, was eine wirksame Kommunikation zwischen verschiedenen Gehirnarealen erfordert, wobei verteilte neuronale Netzwerke ihre laufende Aktivität entweder dynamisch synchronisieren oder entkoppeln. Man weiß auch, dass GABAerge Interneuronen Ensembles an Netzwerk-Oszillationen binden, aber es bleibt die Frage, wie diese Synchronität wieder aktiv aufgehoben wird, um neue Kommunikationspartner zu ermöglichen. Dabei ist die entscheidende Frage, wie es unterschiedlichen Neuronen-Schaltkreise im Gehirn gelingen kann, die aktuell eingehenden Informationen mit den älteren zu koordinieren und dabei wieder neue Verbindungen einzugehen.

    Sakalar et al. (2022) haben die Aktivität identifizierter Interneuronen im Hippocampus von wachen Mäusen aufgezeichnet, wobei Neurogliaformzellen, die distale Dendriten von Pyramidenzellen mit GABA-erger Hemmung versorgen, ihr Feuern stark an jene Gamma-Oszillationen koppelten, die lokale Netzwerke mit kortikalen Eingängen synchronisieren. Anstatt diese Synchronie zu verstärken, entkoppelten die Aktionspotenziale der neurogliaforme Zellen die Aktivität der Pyramidenzellen von den kortikalen Gamma-Oszillationen, reduzierten aber weder deren Feuern noch beeinflussten sie die lokalen Oszillationen. Neurogliaforme Zellen regulieren also offenbar die Informationsübertragung, indem sie die Synchronie vorübergehend außer Kraft setzen, ohne die Aktivität der kommunizierenden Netzwerke zu verringern. Diese spezielle Zellen im Hippocampus sorgen offenbar dafür, dass sich zuvor synchronisierte Hirnareale wieder entkoppeln, sodass zu unterschiedlichen Zeitpunkten verschiedene Arten von Informationen übertragen werden können. Diese Neurogliaformzellen sorgen durch kurzzeitige Hemmung anderer Zelltypen dafür, dass gegenwärtige Wahrnehmung und Erinnerungen an vergangene Erlebnisse sowohl getrennt voneinander, aber auch kombiniert verarbeitet werden können.

    Literatur

    Sakalar, Ece, Klausberger, Thomas & Lasztóczi, Bálint (2022). Neurogliaform cells dynamically decouple neuronal synchrony between brain areas. Science, 377, doi:10.1126/science.abo3355.




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