Neuronale Erregbarkeit steuert Gehirnwellen im Schlaf

ELCHE / LONDON (IT BOLTWISE) – Neue Forschungen zeigen, dass langsame Oszillationen im Gehirn während des Tiefschlafs und der Anästhesie von der neuronalen Erregbarkeit und nicht von der anatomischen Struktur bestimmt werden. Wissenschaftler haben durch Experimente an Mäusen und computergestützte Modelle herausgefunden, dass die erregbarste Gehirnregion die Richtung dieser Wellen vorgibt. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Störungen wie Epilepsie besser zu verstehen.

Die neuesten Erkenntnisse aus der Hirnforschung zeigen, dass die langsamen Oszillationen, die während des Tiefschlafs und unter Anästhesie auftreten, nicht primär durch die anatomische Struktur des Gehirns, sondern durch die neuronale Erregbarkeit gesteuert werden. Forscher der Universität Miguel Hernández in Elche haben durch Experimente an Mäusen und den Einsatz fortschrittlicher Computermodelle herausgefunden, dass die erregbarste Region des Gehirns die Richtung dieser Wellen bestimmt.

Durch die Erhöhung der Erregbarkeit im Okzipitallappen von Mäusen konnten die Forscher die normale Richtung der Wellen umkehren. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis von Gehirnrhythmen haben und erklären, wie deren Störungen zu Erkrankungen wie Epilepsie führen können. Die Studie hebt hervor, dass die neuronale Erregbarkeit eine zentrale Rolle bei der Koordination von Gehirnwellen spielt, ähnlich wie ein Anführer, der einen Trend setzt.

Die Forscher nutzten ein computergestütztes Modell, das sowohl die lokale Aktivität isolierter neuronaler Netzwerke als auch die globale Interaktion zwischen verschiedenen Gehirnregionen analysiert. Diese Methode ermöglichte es, die Synchronisation der Unterschiede zwischen den Gehirnregionen zu beobachten, wenn diese miteinander verbunden sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die Erregbarkeit der Neuronen die Richtung der Oszillationen bestimmt, was durch Experimente an Mäusen bestätigt wurde.

Diese Forschung bietet nicht nur neue Einblicke in die Funktionsweise des Gehirns, sondern stellt auch einen methodischen Fortschritt dar. Das verwendete Modell basiert auf realen Daten zur Anatomie und Physiologie des Säugetiergehirns und ermöglicht realistische Simulationen des Verhaltens neuronaler Netzwerke. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, neue Ansätze zur Behandlung von neurologischen Störungen zu entwickeln, indem sie ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen bieten.

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