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Leipziger Uni-Forscher: Rekordtempo im Hirn erzeugt

Leipziger Uni-Forscher: Rekordtempo im Hirn erzeugt

Wie schnell kann das menschliche Gehirn ticken? Um diese Frage zu beantworten, hat ein Wissenschaftlerteam um Professor Stefan Hallermann vom Carl-Ludwig-Institut für Physiologie der Leipziger Uni im Experiment die Aktionspotenziale von Nervenzellen bis zum Maximum ausgereizt.

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Das Gehirn eines Menschen.

Quelle: Jan-Peter Kasper

Leipzig. Bisher galt die Einheit von 100 Hertz in den Lehrbüchern als Standard, bei den Versuchen wurde nun aber sogar eine Frequenz von 1000 Hertz ermittelt, mit der Nervenzellen (Neuronen) elektrische Signalreize an ihre Nachbarn übermitteln. Die Neurophysiologen nutzten ein eigens entwickeltes Verfahren, um exakte Messergebnisse von den Kontaktstellen der Nervenzellen, den Synapsen, zu bekommen. Bei dieser Patch-Clamp-Technik werden winzige Glaspipetten mit einem Durchmesser von einem Mikrometer an die Zellen herangefahren.

In der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachblattes Neuron berichten Hallermann und Kollegen über ihre Vorgehensweise und die Ergebnisse. "Die Tatsache, dass die Zellen so schnell feuern können, spricht für mich dafür, dass dieses Potenzial auch benutzt wird", so Hallermann. Mehr noch als die hohe Frequenz habe ihn überrascht, dass die einzelnen Aktionspotenziale in der Zelle ultrakurz sind. "Wenn sie länger wären, beispielsweise eine Millisekunde, wären Frequenzen von 1000 Hertz nicht möglich", erläuterte Igor Delvendahl, einer der Erstautoren der hochkarätigen Publikation. Das neue Messverfahren bezeichnete er als "technischen Durchbruch".

Bei ihren Untersuchungen konzentrierten sich die Forscher auf ein Hirnareal, in dem ein Großteil der sensorischen Information ankommt und weitergegeben werden muss. Hallermann verwies auf die faszinierenden Möglichkeiten, mit naturwissenschaftlichen Methoden und Hightech-Mikroskopen die Informationsverarbeitung im Gehirn zu untersuchen. Es verfügt ungefähr über 100 Milliarden Nervenzellen, jede von ihnen ist durchschnittlich mit tausend anderen verbunden. Schon dieses Netzwerk sorgt für Tempo - hinzu kommt der nun nachgewiesene Neuronen-Turbo, bei dem alleine zwischen zwei Nervenzellen bis zu 1000 Mal pro Sekunde Informationen ausgetauscht werden.

Aus der Leipziger Volkszeitung vom 07.10.2014

Mario Beck

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