Geheimnisvolle Gehirnzellen, Die Mit Dem Blutfluss Verbunden Sind

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Wissenschaftler identifizieren die Funktion von Zellen, die als Astrozyten bekannt sind.

Fast ein Jahrhundert nach der Entdeckung seltsamer sternförmiger Zellen im Gehirn sagen Wissenschaftler, dass sie endlich begonnen haben, ihre Funktion zu enträtseln.

Forscher vom Massachusetts Institute of Technology berichten in Science, dass Astrozyten, die nach ihrer Sternform benannt sind, Nervenzellen (Neuronen) mit der Energie versorgen, die sie benötigen, um miteinander zu funktionieren und zu kommunizieren, indem sie Blut signalisieren, um die Zellbrennstoffe Glukose und Glukose zu liefern Sauerstoff für sie.

Als Astrozyten zum ersten Mal entdeckt wurden, glaubte man, dass sie kleine Spieler im Gehirn waren. Die neuen Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass es sich möglicherweise tatsächlich um Hauptakteure handelt, die, wenn sie aus dem Ruder laufen, dazu beitragen können, psychische Störungen wie Autismus und Schizophrenie auszulösen.

Die Studienkoautorin Mriganka Sur, Neurowissenschaftlerin und Leiterin der MIT-Abteilung für Gehirn- und Kognitionswissenschaft, sagt, sein Team habe Astrozyten in Aktion gesehen, als es die Gehirnaktivität bei Frettchen untersuchte.

Mithilfe der als Zwei-Photonen-Mikroskopie bezeichneten Technologie beobachteten Sur und seine Kollegen, dass Astrozyten im visuellen Kortex (Teil des Gehirns, der für das Sehen verantwortlich ist) aktiviert wurden und der Blutfluss zu den Nervenzellen nur Sekunden nach dem Abfeuern oder Aussenden von Signalen durch die Neuronen anstieg.

Sur glaubt, dass die Astrozyten, die im Gehirn so reichlich vorhanden sind wie Neuronen, die Stärke und Länge der Nervenzellkommunikation steuern können. Infolgedessen könnten, wenn Astrozyten versagen, auch Nervenzellverbindungen ausfallen, was möglicherweise zu noch weitgehend ungeklärten neurologischen Störungen führen könnte.

"Sehr viele Gene, die mit Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht wurden, sind wahrscheinlich in Astrozyten aktiv", sagt Sur. "Wir glauben, dass Astrozyten eine große Rolle beim Verständnis bestimmter Gehirnkrankheiten spielen werden."

Er sagt, Astrozyten könnten auch Aufschluss über die Gehirnaktivität geben, die mit Scans wie fMRIs (funktionelle Magnetresonanztomographie) erfasst wurde, die den Blutfluss messen und es Wissenschaftlern ermöglichen, Schlaganfälle (Bereiche, denen Blut oder Sauerstoff entzogen ist) und Regionen zu diagnostizieren, die während Aufgaben und Aktivitäten aktiviert wurden Probleme zum Tagträumen lösen.

Der Grund laut einem Wissenschafts-Editorial der Neurowissenschaftler Fred Wolf und Frank Kirchhoff vom deutschen Max-Planck-Institut: Die Ergebnisse zeigen, dass fMRI "die Reaktionen beider Zellpopulationen [Neuronen und Astrozyten] im Gehirn widerspiegelt".

Sur sagt, als das Team Astrozyten blockierte, stieg der Blutfluss nicht an, um Neuronen abzufeuern. Das bedeutet, sagt er, dass "[fMRT] wirklich die Astrozytenaktivierung misst. Daher beeinflusst alles, was Astrozyten beeinflusst, wahrscheinlich die fMRT-Werte."