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Biorhythmus: Innere Uhr tickt nur zweimal am Tag

Die Taktgeber im Gehirn senden morgens und abends ein Signal an den Körper.
Innere UhrLaden...
So genannte Uhrzellen in unserem Gehirn geben dem Organismus seinen Tag-Nacht-Rhythmus vor. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass diese Zellen tagsüber schnell feuern und ihre Aktivität nachts verlangsamen, aber nicht völlig stillstehen. Forscher um Hugh Piggins von der University of Manchester zeigten nun, dass dem nicht so ist: Der zirkadiane Rhythmus des Menschen wird gänzlich anders gesteuert als bislang gedacht.

Die Biologen untersuchten Zellen aus dem suprachiasmatischen Nukleus (SCN) von Mäusen, jener Hirnregion, in der die "innere Uhr" von Säugetieren beheimatet ist. Im SCN gibt es sowohl Uhrzellen als auch Nichtuhrzellen. Dem Forscherteam gelang es, die beiden Zelltypen voneinander zu trennen und nur die Uhrzellen herauszufiltern, deren elektrische Aktivität sie anschließend aufzeichneten.

Das Ergebnis der Messungen überraschte: Tagsüber waren die Uhrzellen zwar in einem dauerhaft elektrisch erregten Zustand, sendeten dabei aber keine Signale an andere Neurone. Während der Nacht waren sie dagegen völlig ruhig. Ein Austausch mit dem restlichen Körper geschieht offenbar nur während kurzer Zeit in der Morgen- und Abenddämmerung: Dann feuern die Uhrzellen und geben dadurch dem restlichen Organismus die Zeit vor.

In der Vergangenheit hatten Forscher unterschiedliche elektrische Signale des SCN im Lauf des Tags aufgefangen, die ihnen offensichtlich ein falsches Bild von der Aktivität der Uhrzellen vermittelt hatten. "Da die Funktion der inneren Uhr bei allen Säugetieren gleich abläuft, lassen sich die Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen", erklärt Daniel Forger, einer der Koautoren. (dl)


Belle, M. et al.: Daily Electrical Silencing in the Mammalian Circadian Clock. In: Science 326, S. 281-284, 2009.

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