Entdeckung: beschleunigter Signalweg in Mäusehirnen Mit Glutamat geht's schneller
BONN · Dopamin ist ein ganz besonderer Stoff. Als "Bote der Nervenzellen" ("Neurotransmitter") beeinflusst es die Bewegungssteuerung, das Belohnungsverhalten und andere Funktionen des Gehirns, wie zum Beispiel Motivation und Impulsivität. Im Gegenzug hängen Erkrankungen wie Parkinson oder Schizophrenie mit einer gestörten Dopamin-Signalübertragung zusammen.
Forscher der Universität und der Uniklinik Bonn haben nun im Tierversuch beobachtet, wie eine spezielle Form von Dopaminproduzenten im Gehirn entsteht und welche Netzwerke diese Zellen bei der Gehirnentwicklung ausbilden. Dabei entdeckten sie eine "Datenautobahn": Die Nervenzellen nutzen nicht nur Dopamin zur Signalübertragung, sondern auch das deutlich schnellere Glutamat. Die Studie ist im Fachblatt "Nature Neuroscience" erschienen.
Gemeinsam mit Experten vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), dem Life-and-Brain-Zentrum Bonn und der Uni Bochum fanden die Forscher heraus, dass "die von uns untersuchten Dopamin produzierenden Neuronen zusätzlich Glutamat als Botenstoff benutzen", berichtet Milan Pabst vom Labor für Experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung. Allerdings wurden durch dieses Glutamat "bremsende" Nervenzellen im "präfrontalen Cortex" aktiviert, dem Kontrollzentrum im Gehirn, wo zum Beispiel Aufmerksamkeit und Entscheidungsfindung erfolgen. Solche "hemmenden" Zellen entscheiden unter anderem mit darüber, ob ein Signal im Gehirn weitergeleitet wird.
Anschließend schalteten die Forscher in den Mäusehirnen die Dopaminproduzenten ab und testeten das Verhalten der Tiere: Sie zeigten "ein deutlich verstärktes Beharren auf bereits einstudierten Verhaltensmustern" - ähnlich wie bei Menschen, bei denen gewisse psychische Erkrankungen zum starren Festhalten an Vorstellungen oder zur Wiederholung von Wörtern und Bewegungen in unpassenden Zusammenhängen führen. In Zukunft könnte diese Grundlagenforschung vielleicht dabei helfen, solche Erkrankungen besser zu verstehen. piw
Fachartikel: Function and developmental origin of a mesocortical inhibitory circuit. DOI: 10.1038/nn.4020
