Neurotransmitter als Beschleuniger oder Bremser und Gehirnentwicklung

Neurotransmitter im Gehirn entscheiden nicht nur über die Stimmungslage, Gedächtnisleistung oder Bewegungskoordination von Menschen, sondern sie sind auch an der Bildung des Gehirns während der Embryonalentwicklung beteiligt. Spezielle Neurotransmitter kontrollieren dabei die Wanderung der Nervenzellen und können ihre Geschwindigkeit beeinflussen. Nervenzellen müssen bekanntlich bei der Entwicklung des Klein- und Hinterhirns zu einem bestimmten Zeitpunkt vom Ort ihrer Entstehung zum Ort ihrer Wirkung aktiv wandern, und auf dieser Wanderung durch das embryonale Gehirn bilden sich die Zellen um und werden zu funktionellen Neuronen. Mithilfe eines minimalinvasiven Mikroskopie-Verfahrens konnten von Theisen et al. (2018) diese wanderenden Nervenzellen unter verschiedenen Testbedingungen in lebenden Zebrafisch-Embryonen beobachtet werden. Mit Hilfe von genetischen Sensoren konnte man zunächst eine erhöhte intrazelluläre Calcium-Konzentration der Neuronen sichtbar machen, eine Reaktion der Zellen auf die Neurotransmitter. Anschließend identifizierten man die beteiligten Neurotransmitter, indem die Neuronen bei ihrer Wanderung gefilmt und die Bewegung vermessen wurde. Durch die Analyse der Gewebeänderung auf Grund des Embryonenwachstums ermittelte man auch die Geschwindigkeit der Neuronen und stellten fest, dass die Botenstoffe nur die Geschwindigkeit, aber nicht die Richtung der Wanderung beeinflussten. Allerdings beeinflussen einige Neurotransmitter nur in bestimmten Arealen des Klein- und Hinterhirns die Geschwindigkeit, d. h., sie sind entweder als Beschleuniger oder Bremser aktiv.

Literatur

Stangl, W. (2019). Die frühe Gehirnentwicklung. Werner Stangls Arbeitsblätter-News.
WWW: https://arbeitsblaetter-news.stangl-taller.at/die-fruehe-gehirnentwicklung/ (19-06-05)
Theisen, U., Hennig, C., Ring, T., Schnabel, R. & Köster R. W .(2018). Neurotransmitter-mediated activity spatially controls neuronal migration in the zebrafish cerebellum. PLoS Biol 16(1): e2002226. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002226.



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