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Neurogenese: Nachwuchsförderung im Gehirn

Im erwachsenen Denkorgan entstehen keine neuen Nervenzellen - so glaubte man lange. ­Inzwischen ist bekannt, dass dieses Verdikt zumindest in zwei Hirnregionen nicht gilt. Benedikt Berninger und Magdalena Götz wollen verstehen, was gerade dort die Neubildung von Neuronen ermöglicht. Dann könnten Forscher eines Tages auch andere Hirnareale zur Regenera­tion anregen - und damit Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson heilen.
Blühende LandschaftenLaden...
"Die nervösen Schaltkreise sind etwas fixes, abgeschlossenes, unveränderba­res. Alles kann sterben, nichts kann sich rege­nerieren." So formulierte der berühmte Neurobiologe und Nobelpreisträger Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), was bis vor etwa 15 Jahren als unverrückbares Dogma galt: Im erwach­senen Gehirn entstehen keine neuen Nerven­zellen mehr. Sämtliche Neurone sind mit der Geburt ausgebildet; danach nimmt ihre Zahl bei allen Säugetieren einschließlich des Menschen kon­tinuierlich ab, da Zellen absterben, aber keine hinzukommen. Bemerkenswerterweise fügte Ramón y Cajal jedoch schon damals hinzu: "Es ist Aufgabe der Wissenschaft der Zukunft, sofern möglich, dieses grausame Dekret zu ändern."
Dank der Pionierarbeiten von Joseph Altman am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (USA) Anfang der 1960er Jahre sowie aus neueren Studien wissen wir heute, dass zumindest zwei Regionen im erwachsenen Säugerhirn dem "grausamen Dekret" nicht unterworfen sind und dort zeitlebens neue ­Nervenzellen auftauchen: der für die Geruchs­wahr­nehmung zuständige Riechkolben (Bulbus olfactorius) und der Gyrus dentatus, ein Teil des Hippocampus, der eine wichtige Rolle bei Lernen und Gedächtnis spielt.
Das Entstehen von Nervenzellen im erwachsenen Gehirn, adulte Neurogenese genannt, lässt sich bei Tieren mit Hilfe so genannter Retroviren nachweisen. Deren Gene können nur während der Teilung von Zellen stabil in die Erbsubstanz der Wirtszelle eingebaut werden, da sonst die Membran des Zellkerns die DNA abschirmt. Enthält nun die retrovirale Erbsubs­tanz die Informationen für das grün fluoreszierende Protein (GFP), leuchten die Neuankömmlinge im Fluoreszenzmikroskop auf – genauso wie alle Zellen, die im weiteren Verlauf aus den ursprünglich markierten durch Teilung noch entstehen. Mit diesem Trick entdeckten Forscher, dass aus sich teilenden Vorläuferzellen im Riechkolben zwei verschiedene Typen von kleinen, hemmenden Neuronen hervorgehen, die sich in unterschiedlichen Zellschichten ansiedeln. Im Gyrus dentatus entsteht dagegen eine Klasse erregender Neurone ...
Juli/August 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist Juli/August 2009

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  • Quellen
Berninger, B. et al.: Functional Properties of Neurons Derived From in vitro Reprogrammed Postnatal Astroglia. In: Journal of Neuroscience 27, S. 8654-8664, 2007.

Bischofberger, J., Schmidt-Hieber, C.: Adulte Neurogenese im Hippocampus. In: Neuroforum 3/2006, S. 212-221.

Lledo, P. et al: Adult Neurogenesis and Functional Plasticity in Neuronal Circuits. In: Nature Reviews Neuroscience 7(3), S. 179-193, 2006.

Ming, G., Song, H.: Adult Neurogenesis in the Mammalian Central Nervous System. In: Annual Review of Neuroscience, S. 223-250, 2005.

Mirzadeh, Z. et al.: Neural Stem Cells Confer Unique Pinwheel Architecture to the Ventricular Surface in Neurogenic Regions of the Adult Brain. In: Cell Stem Cell 3, S. 265-278, 2008.

Mouret, A. et al.: Learning and Survival of Newly Generated Neurons: When Time Matters. In: Journal of Neuroscience 28, S. 11511-11516, 2008.

Zhao, C. et al.: Mechanisms and Functional Implications of Adult Neurogenesis. In: Cell 132, S. 645-660, 2008.