Wissenschaftler Finden Eine Merkwürdige Neue Zelle Im Menschlichen Gehirn: Das "Hagebutten-Neuron"

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Neurowissenschaftler haben eine rosige entdeckung gemacht: eine neue art menschlicher gehirnzellen, die bei mäusen nicht vorhanden ist.

Neurowissenschaftler haben eine rosige Entdeckung gemacht: eine neue Art von menschlichen Gehirnzellen.

Das neueste Neuron wurde aufgrund seines buschigen Aussehens als "Hagebutten-Neuron" bezeichnet. Die Gehirnzelle mit ihren einzigartigen Genexpressionen, ihrer unverwechselbaren Form und ihren vielfältigen Verbindungen zu anderen Neuronen wurde bisher noch nicht beschrieben und ist außerdem im Lieblingsfach der Neurowissenschaftler nicht zu finden: Mäusen. [3D-Bilder: Erkundung des menschlichen Gehirns]

Eine internationale Gruppe von Forschern berichtete über ihre Ergebnisse heute (27. August) in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience.

"Es ist sehr buschig", sagte Trygve Bakken, einer der Hauptautoren der Zeitung und leitender Wissenschaftler am Allen Institute for Brain Science in Seattle. Neuronen haben lange Zweige, Dendriten genannt, die Signale von anderen Neuronen empfangen. In den Hagebuttenzellen seien diese Dendriten "sehr kompakt mit vielen Verzweigungspunkten, daher sieht es ein bisschen wie eine Hagebutte aus", sagte Bakken gegenüber WordsSideKick.com. (Hagebutten sind eine Obstart, die von Rosenpflanzen produziert wird.)

Zu dem Erscheinungsbild der Hagebutte gehören auch die großen Zwiebeln am Ende ihrer Axone, die Neurotransmitter oder chemische Signale an andere Neuronen abgeben, fügte Bakken hinzu.

Das neue Neuron ist nach den kleinen roten Früchten einer Rosenpflanze benannt, die als Hagebutten bezeichnet wird.

Das neue Neuron ist nach den kleinen roten Früchten einer Rosenpflanze benannt, die als Hagebutten bezeichnet wird.

Bildnachweis: Shutterstock

Der neue Befund ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Bakken und seinem Team und Forschern der Universität Szeged in Ungarn. Beide Teams identifizierten unabhängig voneinander die markant aussehenden Neuronen. Als die Teams herausfanden, dass sie auf das Gleiche blickten, beschlossen sie, zusammen zu arbeiten, sagte Bakken.

Die Forscher des Allen Institute dokumentierten das merkwürdige neue Neuron, indem sie das Gehirngewebe von zwei verstorbenen Männern mittleren Alters untersuchten. Als die Forscher die Gene des Hagebutten-Neurons in diesem postmortalen Gewebe untersuchten, stellten sie fest, dass die Neuronen anders wirkten. "Es gibt eine Reihe von Genen, die nur in dieser Zelle aktiviert werden und nicht in anderen [s]", sagte Bakken

In der Zwischenzeit dokumentierte das ungarische Team das Hagebutten-Neuron weiter, indem es die elektrische Aktivität und die Formen von Neuronen in Hirngewebe untersuchte, die während einer Operation aus dem Gehirn des Menschen entfernt und in einer Lösung am Leben gehalten wurden.

Ein seltenes Neuron

Ein Grund, weshalb Neuronen aus Hagebutten sich so lange Zeit den Neurowissenschaftlern entzogen hätten, ist wahrscheinlich, weil die Zellen im Gehirn so selten sind, sagte Bakken. Ein anderer Grund, fügte er hinzu, ist, dass es für Wissenschaftler schwierig ist, menschliches Hirngewebe für Studien zu erhalten. In der Studie untersuchten die Forscher nur eine Schicht des Gehirns. Es ist jedoch möglich, dass Hagebutten-Neuronen auch in anderen Schichten gefunden werden können, sagte Bakken.

Die Forscher stellten fest, dass die Hagebutten-Neuronen etwa 10 Prozent der ersten Schicht des Neokortex ausmachen - der jüngste Teil des Kortex, der für das Sehen und Hören verantwortlich ist. Sie fanden auch heraus, dass Hagebutten-Neuronen mit Neuronen, sogenannten Pyramidenzellen, in Verbindung stehen, einer Art erregender Neurone, die laut Cell zwei Drittel aller Neuronen im Cortex ausmacht.

Die Beziehung der Hagebutten-Neuronen zu den pyramidenförmigen Neuronen ist nicht vollständig geklärt, aber die Forscher fanden heraus, dass die Hagebutten-Neuronen als inhibierende Neuronen wirken oder solche, die die Aktivität anderer Neuronen hemmen. "Sie haben das Potenzial, die Erregbarkeit der Pyramidenneuronen zu bremsen", sagte Bakken. Aber was das Verhalten des Gehirns beeinflusst, "wissen wir noch nicht wirklich", fügte er hinzu.

Fehlt bei Mäusen

Alle Säugetiere haben einen Kortex und darin einen Neokortex, sagte Bakken. Aber es gibt ungefähr "tausendmal mehr Zellen im menschlichen Cortex im Vergleich zur Maus", sagte er. Mit anderen Worten, es macht einen viel größeren Teil unseres Gehirns aus als das einer Maus. Daher ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass das Team in Mäusen keinen genetischen Hinweis auf Hagebutten-Neuronen fand.

"Das Auffinden von Zelltypen, die einzigartig menschlich sind, hilft uns dabei, die physiologischen Unterschiede zu verstehen, die unter unseren höheren kognitiven Fähigkeiten liegen und möglicherweise besser über Behandlungsstrategien bei Erkrankungen im Zusammenhang mit dem Gehirn informiert werden", sagte Blue B. Lake, wissenschaftlicher Assistent eines Projekts die Abteilung für Biotechnologie an der University of California, San Diego, die nicht an der Studie teilnahm.

Das Fehlen des Hagebutten-Neurons in Mäusehirnen könnte als warnende Erinnerung daran dienen, dass die Ergebnisse einiger Gehirnstudien, die an Ratten durchgeführt wurden, nicht in Menschen übersetzt werden können, sagten die Forscher.

"Mäuse waren ein wunderbarer Modellorganismus, um zu verstehen, wie Gehirn im Allgemeinen arbeitet, und können uns helfen zu verstehen, wie menschliche Gehirne funktionieren", sagte Bakken. "Aber ich denke, einen Teil dieser Schaltung zu finden, der in einer Maus nicht zu sehen ist, der darauf hinweist, dass man tatsächlich menschliches Gewebe untersuchen muss."

Unter Mäusen, Menschen und anderen Säugetieren gibt es genügend konservierte Teile des Gehirns, die die Menschen "Rückschlüsse auf Dinge ziehen können, die wir in der Maus lernen, und zumindest die Hypothese aufstellen, dass etwas Ähnliches wahrscheinlich im menschlichen Gehirn passiert". Sagte Bakken. Aber manchmal sind Dinge, die in menschlichen Gehirnen vorhanden sind, "einfach nicht da" in Mausgehirnen.

Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde am 28. August aktualisiert, um zu verdeutlichen, dass das Hagebutten-Neuron keine einzigartigen Gene besitzt, sondern eine einzigartige Menge von Genen aktiviert.

Ursprünglich veröffentlicht am Live-Wissenschaft.


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