Neurobiologie:Forscher entdecken Tachozellen im Gehirn

Woher weiß das Gehirn, wie schnell sich der Körper bewegt? Nobelpreisträger haben vielleicht die Antwort gefunden.

Von Kathrin Zinkant

Als Edvard und May-Britt Moser im vergangenen Jahr den Nobelpreis für Medizin erhielten, sahen sich wohl nicht wenige Menschen erstmals mit einer fundamentalen Frage konfrontiert: Woher weiß ich eigentlich, wo ich bin? Dass die Selbstverortung im Raum etwas mit dem Gehirn zu tun haben muss, liegt nahe, doch war es erst dem norwegischen Forscherpaar gelungen, das neuronale Kartierungssystem im Kopf von Säugetieren dingfest zu machen.

Woher aber weiß dieses integrierte GPS, das aus sogenannten Grid-Neuronen besteht und ohne Satellit auskommt, wie schnell man von A nach B gelangen kann? Zusätzlich zur Karte musste es noch einen Tacho geben, der dem GPS sagt, wie schnell sich der Körper bewegt. Es ist wenig überraschend, dass auch diese Zellen nun von Edvard und May-Britt Moser in ihrem Trondheimer Labor entdeckt wurden.

Verknüpfung zum inneren GPS

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Nature berichten, steigern die sogenannten Speed-Zellen ihre Aktivität proportional zur Geschwindigkeit, mit der sich der Körper im Raum bewegt. Je schneller das Tempo also, desto höher die Frequenz des Neuronenfeuers. Entdeckt haben die Mosers die Speed-Zellen in Ratten, die in einer Art Laufwagen eingespannt waren. Die Wagen bewegten sich in einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Mithilfe von Elektroden im Gehirn der Nager konnten die Wissenschaftler bestimmen, wie sich die Aktivität einzelner Neuronen mit der Geschwindigkeit des Wagens änderte. Je schneller die Ratte war, desto schneller feuerten auch die Speed-Zellen. In jener Hirnregion, in der die Zellen gefunden wurden, machen die Speed-Neuronen 15 Prozent der Nervensubstanz aus.

Ob es auch im Menschen solche spezialisierten Speed-Zellen gibt, wissen die Forscher noch nicht. Es scheint aber zumindest in der Ratte eine eindeutige Verknüpfung mit dem inneren GPS zu geben: Das Team stellte fest, dass die neue Funktionsgruppe von Nervenzellen auf eine Veränderung mit der gleichen Verzögerung reagiert wie die Grid-Zellen. Das spricht für eine enge Zusammenarbeit der beiden Zelltypen.

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