[ vorherige ][ nächste ][ Übersicht Pressemitteilungen ]

Nervenzellen fuers raeumliche Sehen entdeckt



Bochum, 22.10.1997
Nr. 200

Wie wir räumlich sehen
Auf bestimmte Nervenzellen kommt es an
RUB und Pariser Biologen weisen verantwortliche Neuronen nach


Wie ist es eigentlich möglich, beim morgendlichen Kaffeetrinken
gezielt zur Tasse zu greifen, ohne den Blick vom Leitartikel zu
wenden? Einen bedeutenden Schritt zur Klärung dieser Frage ist
unlängst Wissenschaftlern am Pariser Collège de France, unter ihnen
der Bochumer Neurobiologe Dr. Frank Bremmer (Mitarbeiter von Prof. Dr.
Klaus-Peter Hoffmann, Lehrstuhl für Allgemein Zoologie und
Neurobiologie, Fakultät für Biologie der RUB) gelungen. Sie haben
bestimmte Nervenzellen (Neurone) im Hirn von Primaten in einem als
ventralen intraparietalen Areal (VIP) bezeichneten Bereich des
Makakengehirns nachweisen können, die die Lage eines Objektes in der
Umwelt trotz unterschiedlicher Blickrichtungen immer gleich anzeigen.
In weiteren Untersuchungsschritten soll nun geklärt werden, welches
Koordinatensystem dieser nicht netzhautzentrierten Kodierung zugrunde
liegt.  Ihre Ergebnisse werden in der morgigen Ausgabe  von NATURE
(23. Oktober 1997), des berühmten Wissenschaftsmagazins publiziert.

Wie verarbeitet das Gehirn räumliche Zusammenhänge

Bei den Untersuchungen des Bochumer und der Pariser Wissenschaftler
ging es um die Frage, wie im Gehirn von Primaten Information über
räumliche Zusammenhänge verarbeitet wird. Bereits früher
durchgeführte Arbeiten hatten auf die Wichtigkeit eines bestimmten
Bereiches des Großhirns (Cortex), eines als Scheitellappen oder
Parietalcortex bezeichneten Gebietes, hingewiesen. So verursachen
Schädigungen des rechten posterioren Parietalcortex (PPC) bei
Menschen massive, meist permanente Störungen der Wahrnehmung und der
Orientierung im Raum (Exploration des contralateralen extrapersonalen
Halbraumes). Menschen können Hindernissen in diesem Raumbereich nicht
ausweichen, können nicht gezielt zu Objekten in diesem Bereich
greifen, etc. Verletzungen des rechten wie aber auch des linken PPC
bei nicht-menschlichen Primaten verursachen ähnliche
Ausfallerscheinungen. Erst innerhalb der letzten 10 Jahre jedoch
konnten Untersuchungen vor allem mittels funktioneller
Kernspintomographie direkte Analogien zwischen Strukturen des
sogenannten occipitalen sowie des parietalen Bereiches des Neo cortex
des Menschen und denen nicht-menschlicher Primaten (Makaken)
aufzeigen. Makaken als Tiermodell zur Studie des Parietalcortex
erscheinen deshalb gerechtfertigt und insbesondere notwendig, da
beispielsweise nur an ihnen notwendige verhaltensrelevante
Untersuchungen angestellt werden können.

Kopf- oder körperzentriertes Koordinatensystem

Genauere Untersuchungen an Parietalcortexpatienten konnten zeigen,
daß die Verarbeitung sensorischer Information verschiedener
Modalitäten bezüglich eines abstrakten Konzepts, eines sogenannten
kopf-  oder körperzentrierten, internen Koordinatensystems gestört
ist. Die wichtigste, zunächst zu beantwortende Frage auf dem Weg zum
besseren Verständnis der Arbeitsweise des Gehirns bestand für die
Pariser und Bochumer Neurobiologen deshalb darin, zu untersuchen, ob
es explizite neuronale Korrelate zu solchen Koordinatensystemen
gibt.

Erregte Zellen und ihr Mißverhältniss zur Kaffeetasse

Visuelle Information wird zunächst, einer Kamera gleich, auf der
Netzhaut abgebildet. Dies führt zur Erregung von Nervenzellen,
sogenannter Neurone, die die Information zur weiteren Verarbeitung
mittels elektrischer Impulse unter anderem zum Cortex weiterleiten.
Das Referenz- oder Koordinatensystem für die visuelle Information
ist deshalb das Auge. Verändern wir unsere Blickrichtung, so werden
gleiche Objekte der Umwelt, wie beispielsweise die Kaffeetasse, auf
unterschiedliche Bereiche der Netzhaut abgebildet. Andere Zellen der
Netzhaut werden erregt und senden ihr Information weiter. Es
entsteht nun das Mißverhältnis zwischen einer Verschiebung der
Kaffeetasse auf der Netzhaut und ihrem konstanten Aufenthaltsort in
der Umwelt. Würde ein Kommando zum Greifen nach der Kaffeetasse
allein auf visueller Information bezüglich der Netzhaut basieren, so
würden wir die Kaffeetasse bei jedem Blickwechsel verfehlen.

Die verantwortlichen Zellen

Es muß also irgendwo im Laufe der Verarbeitung visueller Information
einen Verrechnungsschritt, sprich einen Bereich im Cortex geben, der
die Blickwechsel bei der Beurteilung der einlaufenden visuellen
Signale herausrechnet und den Ort eines Objektes in der Umwelt
explizit in einem netzhautunabhängigen Koordinatensystem kodiert. Ein
genau solches Areal haben die Forscher am Pariser Collège der France
finden können. In einem als ventralen intraparietalen Areal (VIP)
bezeichneten Bereichs des Makakengehirns konnten sie Neurone
nachweisen, die die Lage eines Objektes in der Umwelt trotz
unterschiedlicher Blickrichtungen immer gleich anzeigen. In weiteren
Untersuchungsschritten soll nun geklärt werden, welches
Koordinatensystem dieser nicht netzhautzentrierten Kodierung
zugrunde liegt.

Grundlagenforschung mit langfristiger Hoffnung für
Hirnverletzte

Primäres Ziel des skizzierten Projektes war eine Verbesserung des
Verständnisses der Funktionsweise des posterioren Parietalcortex von
Primaten. Langfristig ist aber auch die Weiterentwicklung von
Diagnosen oder sogar Therapien von Parietalcortexpatienten, fußend
auf den Ergebnissen des Projektes, nicht ausschließen.

Weitere Informationen

Dr. Frank Bremmer, Ruhr-Universität Bochum, Allgemeine Zoologie und
Neurobiologie, Fakultät für Biologie, 44780 Bochum, Tel.
0234/700-4369, Fax: 0234/7094-278, E-Mail:
bremmer@neurobiologie.ruhr-uni-bochum.de





RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB

Mit freundlichen Gruessen

Dr. Josef Koenig
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum
- Pressestelle -
44780 Bochum
Tel: + 49 234 700-2830, -3930
Fax: + 49 234 7094-136
Josef.Koenig@ruhr-uni-bochum.de

Schauen Sie doch bei uns mal rein:
http://www.rz.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB