Nervenzellen im Gehirn entschlüsseln

Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie sich aus einfachen Nervennetzen hochkomplexe Gehirnfunktionen entwickeln. Forscher der Evolutions- und Entwicklungsbiologie können dabei helfen, die Entstehung von Nervenkrankheiten zu verstehen und mögliche Therapien zu entwickeln. Die Veranstaltung ist das Abschlusssymposium des SFB 488, der nach maximaler zwölfjähriger Förderzeit der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) seine Arbeit Ende 2011 beenden wird.

Am Anfang steht das Nervennetz – Modellorganismen der Nesseltierchen wie Hydra oder Quallen verarbeiten damit sämtliche Signale, die aus ihrer Lebensumwelt auf sie einströmen. Die Nervenzellen des Netzes fangen Informationen gleichsam ein, leiten sie weiter und verarbeiten sie. Dazu arbeiten sie mit Botenstoffen zusammen und erzeugen Aktivitätsmuster, die es dem Tier ermöglichen, sich zu orientieren, zu fressen und sich fortzupflanzen.

Die Gehirne höher entwickelter Tiere und das des Menschen bestehen aus Milliarden verschiedener Nervenzellen, die in vielfältiger Weise miteinander verknüpft sind – das Netz ist feinmaschiger und vielschichtiger geworden, die grundlegenden Funktionsprinzipien bleiben jedoch dieselben. Selbst die Aktivität der Nervenzellen steuernden Gene ist im Laufe der Evolution erhalten geblieben.

Wie aber entstehen diese hochkomplexen Strukturen, und was regelt ihre Aktivität? Was passiert, wenn sich die Verschaltungen, zum Beispiel bei Krankheiten wie Multipler Sklerose oder Demenz, wieder auflösen? Mit diesen Fragen beschäftigten sich die Heidelberger Forscher des Sonderforschungsbereiches 488 seit dem Jahr 2000. In mehr als 20 Projekten der Teilbereiche neurale Vorläuferzellen, Frühentwicklung und Evolution des Nervensystems sowie Weg- und Zielfindung von Nervenzellfortsätzen wird dazu in Heidelberg geforscht.

Nach Angaben von Professor Jochen Wittbrodt, Neuroentwicklungsbiologe und Sprecher des SFB 488, konnte so mittlerweile ein Verständnis dafür gewonnen werden, wie Nervenzellen interagieren und sich in Nervennetzen miteinander verschalten.

„Dies hat viel mit Rhythmus und Ordnung zu tun. Wie in einem Symphonieorchester spielen Zellen und Botenstoffe geordnet und moduliert zusammen, um einen Gleichklang und damit perfekte Funktionalität des Nervensystems zu erzeugen. Im Falle von Krankheiten treten Missklänge an die Stelle geordneter Aktivität“, erläutert der Heidelberger Wissenschaftler. Vom 24. bis 26. Februar 2011 findet das Abschlusssymposium des Sonderforschungsbereichs 488 findet statt.

MEDICA.de; Quelle: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg