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Orientierung: Das Navi der Neurone

John O'Keefe sowie May-Britt und Edvard Moser entdeckten Hirrnellen, mit deren Hilfe wir uns räumlich orientieren. Dafür erhielten die Neurowissenschaftler den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2014.
Neuron

Hirnforscher haben Respekt vor ihrem Forschungsgegenstand: Das Gehirn sei womöglich zu komplex, als dass es sich selbst einmal verstehen könne. Einfa­che, einleuchtende Theorien über die Funktionsweise von Hirnprozessen haben es deswegen schwer, und oft entpuppen sie sich auch als falsch. Nicht so jedoch die Erkenntnisse, für die der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2014 verliehen wurde. Die drei Preisträger entdeck­ten "Ortszellen" sowie "Raster-" oder "Gitterzellen". Diese Neurone sind essenzielle Komponenten des Gehirns, mit deren Hilfe wir unsere Position im Raum bestimmen und navigieren.

Der 1939 geborene britisch-amerikanische Neurowissenschaftler John O'Keefe vom University College London, der eine Hälfte des mit acht Millionen Schwedischen Kronen (etwa 860 000 Euro) dotierten Preises erhielt, hatte in den späten 1960er Jahren den Mut, neue Techniken auf ebenso neue Art auszuprobieren: Er griff auf eine damals noch selten verwendete Methode zurück, bei lebenden Tieren die Aktivität einzelner Hirnneurone mit implantierten Elektroden zu überwachen. Allerdings prüfte er nicht wie andere Wissenschaftler die Reaktion von Nervenzellen auf einfache Reize. Stattdessen ließ er ­Ratten in einem kleinen Irrgarten tun, was sie wollten: meist einfach herumlaufen. Währenddessen beobachtete er die Aktivität einzelner ­Zellen im Hippocampus, eine für Lernen und ­Gedächtnis wichtige Region der Großhirnrinde tief im Schläfenlappen.

O'Keefe stieß dabei auf Hirnzellen, die ganz anders funktionierten als alle anderen bis dahin bekannten Neurone ...

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  • Quellen

Fyhn, M. et al.: Spatial Representation in the Entorhinal Cortex. In: Science 305, S. 1258-1264, 2004

Hafting, T. et al.: Microstructure of Spatial Map in the Entorhinal Cortex. In: Nature 436, S. 801-806, 2005

O'Keefe, J., Dostrovsky, J.: The Hippocampus as a Spatial Map. Preliminary Evidence from Unit Activity in the Freely-Moving Rat. In: Brain Research 34, S. 171-175, 1971

O'Keefe, J.: Place Units in the Hippocampus of the Freely Moving Rat. In: Experimental Neurology 51, S. 78-109, 1976

Sargolini, F. et al.: Conjunctive Representation of Position, Direction, and Velocity in the Entorhinal Cortex. In: Science 312, S. 758-762, 2006