Nobelpreis für Medizin 2014: Die Landkarte im Gehirn
Der diesjährige Nobelpreis für Medizin und Physiologie geht an John O’Keefe, May-Britt Moser und Edvard Moser. Die drei Wissenschaftler haben spezielle Typen von Nervenzellen entdeckt, die eine entscheidende Rolle in der räumlichen Orientierung spielen.
Bereits 1971 beschäftigte sich der gebürtige US-Amerikaner O’Keefe am University College London damit, wie Ortsinformation im Gehirn verarbeitet und gespeichert werden kann. Bei Arbeiten an Ratten entdeckte er einen Typus pyramidaler Neuronen (die sogenannten „Place Cells“) im Hippocampus, deren Aktivitätsmuster den Aufenthaltsort der Tiere innerhalb der Versuchsanordnung wiedergibt.
Mehr als drei Jahrzehnte später stieß das Forscherehepaar May-Britt und Edvard Moser an der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens in Trondheim auf einen weiteren Zelltypus (die sogenannten „Grid Cells“), der für Menschen und Tier gleichsam ein Koordinatensystem erzeugt und den eigenen Aufenthaltsort bestimmen lässt.
Schaltkreise aus kooperierenden Zellen
Beide Zelltypen bilden zusammen ein neuronales Positionierungs- und Navigationssystem. Das Aktivitätsmuster der Place Cells erstellt neuronale Landkarten für verschiedene Umgebungen, in denen sich ein Individuum bewegt. Die Grid Cells, die sich in dem mit dem Hippocampus verbundenen entorhinalen Cortex befinden, ermöglichen dagegen die Positionierung während der Bewegung in einer bestimmten Umgebung und bilden zusammen mit den Place Cells Schaltkreise, die der räumlichen Navigation dienen.
Jüngere Untersuchungen mithilfe bildgebender Verfahren haben gezeigt, dass diese Zelltypen auch beim Menschen existieren. Bei Alzheimer-Patienten sind Hippocampus und entorhinaler Cortex oft bereits in einem frühen Stadium betroffen, sodass die Personen häufig die Orientierung verlieren und den richtigen Weg nicht mehr finden.
Die andere Hälfte geht an John O'Keefe
Bild: David Bishop, UCL
