Wissenschaftler der Washington University School of Medicine in St. Louis haben einen weiteren Schritt zur Entschlüsselung des menschlichen Navigationssystems gemacht.
Wie Dora E. Angelaki und ihre Kolegen im Fachmagazin Neuron (2007, 54:973-985) schreiben, helfen bestimmte Zellen im Kleinhirn dabei, die begrenzten Signale vom Gleichgewichtssinn des Ohres in ein umfassenderes Raumverständnis umzusetzen.
Erste und wichtige Informationen über Körperbewegung und die Orientierung im Raum sammelt das Gleichgewichtssystem im Innenohr. Doch diese Version hat noch Lücken: So geben diese Daten nur über die Position des Kopfes Auskunft und können auch nicht unterscheiden, ob die Veränderungen Ergebnis einer Bewegung oder der Schwerkraft sind.
Vom Gleichgewichtssinn zum räumlichen Signal
Die US-Wissenschaftler hatten den Verdacht, dass bestimmte Nervenzellen im Kleinhirn - die Purkinjezellen - die Rohdaten aus dem Innenohr so umrechnen, dass sie aus den kopfzentrierten Daten die Erdbewegung mitbestimmen können. In Experimenten mit Affen maßen sie die elektrische Aktivität der Purkinjezellen in einer Serie von Bewegungen und belegten ihre Vermutung.
So ermögliche es die Aktivität der Nervenzellen, auf die Lage des Kopfes beschränkte Informationen vom Gleichgewichtssinn in erdbezogene und räumlich orientierte Signale umzurechnen, schreiben die Autoren.
Vorherige Studien hatten schon ergeben, dass für die Umsetzung der beschränkten Informationen des Gleichgewichtssinns in für den Menschen verwendbare Auskünfte über Position und Bewegung im Raum eine rechnerische Lösung wahrscheinlich ist.
So wie der Autofahrer nichts mit dem reinen GPS-Signal anfangen kann und den Chip im Navigationssystem zur Umrechnung und Darstellung benötigt, so braucht auch das Gehirn die Rechenleistung vieler Nervenzellen. Nur so kann es die Ausgangsdaten in ein inneres Empfinden von der eigenen Position und Bewegung im Raum umzusetzen.