Vom Neuron zum menschlichen Gehirn

Vom Neuron zum menschlichen Gehirn

Vom Neuron zum menschlichen Gehirn

Author D.SelzerMcKenzie

 

Vom Neuron zum menschlichen Gehirn  Buch von SelzerMcKenzie SelMcKenzie

„Vom Neuron zum menschlichen Gehirn“

von D.SelzerMcKenzie

Ein Titelsatz für diese Publikation ist bei der Deutschen Staatsbibliothek hinterlegt.

Originalausgabe ®Vom Neuron zum menschlichen Geirn

® 2012 by D.SelzerMcKenzie

(Dr.of Molekularbiology and Genetics)

published by SelMcKenzie Media Publishing

auch als Hörbuch und eBook (ePUB)

ISBN 978-1-291-20335-6, €uro 7,80  1.856 Seiten

Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotokopie,Microfilm oder ein anderes Verfahren) ohne Genehmigung des Authors und Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert,verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

 

100 Milliarden Nervenzellen, jede mit deutlich über 1000 Synapsen – mehrere hundert Billionen Verknüpfungen kommen so insgesamt im menschlichen Gehirn zusammen. Angesichts dieser Kennzahlen wird es immer wieder als das "komplexeste Objekt im bekannten Universum" bezeichnet – es dürfte sich um keine allzu grobe Übertreibung handeln. Doch wie nahe die Werte der Wahrheit kommen, ist genau genommen ungewiss: All diese Zahlen sind nur grobe Schätzungen, aus Ausschnitten hochgerechnet und auf das gesamte Gehirn übertragen, denn genau nachgezählt hat noch niemand. Dieser Mammutaufgabe haben sich erst jetzt die KonnektomForscher verschrieben. Ihr Ziel: eine Karte zu erstellen, die die Gesamtheit der neuronalen Verbindungen in einem Gehirn enthält. Der Bedarf an einem solchen Schaltplan ist gross. Seit Jahrzehnten häufen Neurowissenschaftler Wissen über einzelne Neurone und ihre Verteilung an. Doch an Informationen über das so wichtige Zusammenspiel via Synapsen und Verbindungen herrscht allenthalben Mangel.

Analyse von Neuronen im visuellen Areal: Forscher scannten Zellen des Areals V1 in der Grosshirnrinde. Hier dargestellt sind Zellen, farbkodiert nach ihrer Funktion bei der Sinneswahrnehmung. Die Analyse gelang den Forschern durch eine Kombination von funktionellen und anatomischen Methoden.

Die Wörter "Konnektom" oder "Konnektomik" – in Analogie zu Begriffen wie "Genom" (die Gesamtheit der Gene) oder "Proteom" (die Gesamtheit der Proteine eines Organismus) gebildet – zeigen, vor wie kurzer Zeit sich die Disziplin erst etabliert hat.

Ausschnitt aus dem Kortex: Dargestellt ist der Kortex auf verschiedenen Zoomstufen und teils gefärbt wie er im Elektronenmikroskop erscheint. Im dichten Gewebe zwischen den Nervenzellen (Neuropil) gibt es kaum Freiräume, entsprechend schwer fällt es Forschern den Überblick zu behalten, wenn es an das Nachverfolgen von Nervenzellverbindungen über mehrere Schnitte hinweg geht.

Grossräumige Nervenbahnen: Aufnahmen mit DiffusionTensorBildgebungsverfahren offenbaren, wo grössere Nervenstränge verlaufen und Gehirnareale miteinander vernetzen.

Eine Computerdarstellung den Verlauf von Nervenbahnen zwischen verschiedenen Hirnarealen. Die bunten Stränge im Bild zeigen die Faserverläufe in einem Bereich des Balkens, der die beiden Hirnhälften miteinander verbindet.

Der Tensor gibt auch Aufschluss darüber, wie stark eine bestimmte Diffusionsrichtung vorherrscht – Forscher sprechen vom Mass der "fraktionellen Anisotropie" (FA). Sie ist umso höher, je paralleler die Diffusionsbarrieren, etwa Zellmembranen, in einem Voxel ausgerichtet sind. In schlauchförmigen Strukturen wie den Faserbündeln der weissen Substanz ist die fraktionelle Anisotropie daher sehr hoch, wohingegen sie in kugelförmigen Gebilden wie den Zellkörpern der grauen Substanz niedrigere Werte annimmt.