Basalganglien: Unterschiedliche neuronale Codes für erlernte und angeborene Fähigkeiten

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Basalganglien des Gehirns sind für ihre Rolle in der Bewegungssteuerung bekannt, doch eine neue Studie zeigt, dass sie zwei verschiedene neuronale ‘Sprachen’ verwenden, um erlernte Fähigkeiten und angeborene Verhaltensweisen zu kontrollieren.

Die Basalganglien, eine Gruppe von Strukturen im Gehirn, sind seit langem für ihre Rolle in der Bewegungssteuerung bekannt. Eine neue Studie von Forschern der Harvard University hat nun aufgedeckt, dass diese Strukturen zwei unterschiedliche neuronale ‘Sprachen’ verwenden, um erlernte Fähigkeiten und angeborene Verhaltensweisen zu steuern. Diese Entdeckung könnte neue Einblicke in Bewegungsstörungen wie Parkinson bieten, bei denen fehlerhafte Signale der Basalganglien die motorische Kontrolle stören.

In der Studie, die an Ratten durchgeführt wurde, stellten die Forscher fest, dass das dorsolaterale Striatum (DLS) für erlernte Aufgaben unerlässlich ist, jedoch nicht für natürliche Bewegungen wie Gehen oder Körperpflege. Neuronale Aufzeichnungen zeigten völlig unterschiedliche elektrische Aktivitätsmuster, je nach Art der Bewegung, was darauf hindeutet, dass die Basalganglien zwischen aktiver Kontrolle und passiver Beobachtung wechseln können.

Die Forscher untersuchten die Rolle des DLS, indem sie Ratten während zweier unterschiedlicher Aktivitäten beobachteten: freies Erkunden und eine erlernte Aufgabe, bei der sie trainiert wurden, einen Hebel zweimal innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls zu drücken, um eine Belohnung zu erhalten. Frühere Studien hatten gezeigt, dass das Entfernen des DLS bei Ratten keine Auswirkungen auf das freie Erkunden hatte, was darauf hindeutet, dass das DLS keine Rolle bei natürlichen Verhaltensweisen spielt. Bei erlernten Aufgaben hingegen waren die Tiere stark beeinträchtigt, was die Bedeutung des DLS für neu erworbene Fähigkeiten unterstreicht.

Die Ergebnisse der Studie könnten auch Aufschluss darüber geben, wie abnormale Signale der Basalganglien zu Bewegungsstörungen beitragen. Professor Bence Ölveczky, einer der Hauptautoren der Studie, spekuliert, dass die Pathologie, die mit Parkinson verbunden ist, als die Basalganglien verstanden werden kann, die in einer sehr lauten und kraftvollen Weise ‘Kauderwelsch’ sprechen und sich so in Verhaltensweisen einmischen, die sie normalerweise nicht kontrollieren würden.

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