Neue Zelltypen in der Großhirnrinde entdeckt

Houston – Die Großhirnrinde von Säugetieren, die vielleicht komplexeste Struktur des Universums, ist noch komplexer als bisher angenommen. Ein deutsch-amerikanisches Forscherteam beschreibt in Science (2015: doi: 10.1126/science.aac9462) gleich fünf bisher unbekannte Zelltypen und versucht, deren Verdrahtung zu entschlüsseln.

Die Großhirnrinde von Säugetieren, auch Neocortex genannt, besteht aus sechs Schichten, die bereits vor hundert Jahren vom spanischen Hirnforscher Ramón y Cajal mit einer speziellen Färbung dargestellt wurden. Seither ist es allerdings nicht gelungen, das äußerst komplexe Netzwerk aus exzitatorischen Pyramidalzellen und inhibitorischen Interneuronen zu entwirren.

Ein Forscherteam um Andreas Tolias vom Baylor College of Medicine in Houston hat jetzt einen neuen Versuch unternommen. Sie verwendeten dabei eine neue Technik, mit der sie gleichzeitig mehrere Verbindungen einzelner Hirnzellen darstellen können. Die dabei ermittelten Daten wurden am Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) an der Universität Tübingen ausgewertet.

Die Forscher konnten in der Sehrinde von Mäusen die Verbindungen von 1.200 Interneuronen zu mehr als 400 Pyramidalzellen rekonstruieren. Basierend auf Form und Beschaffenheit der Axone und Dendriten teilten die Forscher die Interneurone in insgesamt 15 Zelltypen (statt bisher zehn Zelltypen) auf. Diese Zellen wurden in Gruppen katalogisiert: Eine Gruppe hat als „Master“- Interneuron Verbindungen zu fast allen anderen Neuronen, eine zweite Gruppe bildet nur Verbindungen zu anderen Interneuronen und die dritte Gruppe ist mit den Pyramidalzellen verknüpft.

Für jede der drei Interneuron-Formen stellen die Forscher eine Art Schaltplan vor. Er könnte als Grundlage für die Erstellung von Computermodellen dienen, mit denen, so eine Hoffnung der Forscher, dereinst die Funktion der Großhirnrinde simuliert werden könnte.

rme