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Neuroplastizität: Aktiv ohne Input

Auch ohne Reize von außen steht das Gehirn nicht still.
Neuronen feuern

Der visuelle Kortex im Gehirn verarbeitet, was unsere Augen tagtäglich so alles erblicken – die Infos von außen werden im Gehirn als elektrische Signale verschlüsselt. Wenn plötzlich keine Sinnesreize mehr kommen, hören die Nervenzellen allerdings nicht auf zu feuern. Die Verbindungen zwischen ihnen werden stattdessen sogar stärker, wie Forscher um Mark Hübener vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried entdeckten.

Die Wissenschaftler hatten in ihrem Experiment untersucht, wie die Sehrinde im Gehirn von Mäusen auf Beschädigungen der Netzhaut reagierte. Kurz nachdem die Mäuse erblindet waren, feuerten die Nervenzellen im visuellen Kortex noch halb so stark wie zuvor. In den darauf folgenden Stunden stieg ihre Aktivität auf das ursprüngliche Niveau an – selbst zwei Tage nach der Verletzung.

Aktive Nervenzellen | Um das Neuronenfeuer im Gehirn beobachten zu können, fügten die Forscher einen Kalziumindikator in die Nervenzellen ein. Aktive Neurone leuchten dann wie im Bild auf.

Der Grund: Die Nervenzellen verstärkten offenbar ihre Verbindungen untereinander, so dass schon schwache Reize zu Informationsfluss führen. "Durch den Wegfall des visuellen Inputs hatten die Zellen nicht mehr so viel zu sagen – doch wenn sie etwas zu sagen hatten, taten sie es mit Nachdruck", erklärt Hübener. Dass die Neurone sich so schnell anpassten, sei wichtig für das Gehirn. Ein Mindestmaß an Hirnaktivität lasse neue Verbindungen entstehen, so dass kleinere Schädigungen etwa an anderen Sinnesorganen kompensiert werden können.

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