Wissenschaftler haben die bisher detaillierteste Karte von neuronalen Highways erstellt, die die Gedächtnisbank der grauen Substanz – den Hippocampus – mit dem Rest des Gehirns verbinden, und enthüllt unerwartete Muster von Verbindungen zwischen Regionen.
„Wir waren überrascht, weniger Verbindungen zwischen Hippocampus und frontalen kortikalen Bereichen und mehr Verbindungen mit frühen visuellen Verarbeitungsbereichen zu finden, als wir erwartet hatten.“ sagen Der Psychologe Marshall Dalton von der Universität Sydney.
Während über die genaue Rolle des Hippocampus im Gedächtnis noch viel diskutiert wird, sind Neurologen zuversichtlich, dass er eine Schlüsselrolle beim Aufbau des Gedächtnisses und seiner Integration mit unserer Kognition spielt, damit wir Entscheidungen über die Zukunft treffen können.
Ein besseres Verständnis dafür, wie der Hippocampus im Zusammenhang mit anderen Regionen des Gehirns funktioniert, könnte uns eines Tages dabei helfen, den Gedächtnisschwund anzugehen.
Mit einer neuen Bildgebungstechnologie namens Diffusionsgewichtete Fotografie – So’ne Art MRT Scannen unter Verwendung der Diffusion von Wassermolekülen durch Gewebe zur Kontrasterzeugung Dalton und Kollegen erstellten eine hochauflösende Karte der Verbindungen zwischen dem Hippocampus und dem Kortex aus den Gehirnen von sieben erwachsenen Frauen unter 35 Jahren.
„Wir haben jetzt eine speziell entwickelte Methode entwickelt, mit der wir bestätigen können, wo sich verschiedene kortikale Regionen innerhalb des Hippocampus verbinden. Dies wurde zuvor noch nie in einem lebenden menschlichen Gehirn durchgeführt.“ sagen Dalton.
„Wir haben uns die Bahnen der weißen Substanz genauer angesehen, die im Grunde genommen die Kommunikationsautobahnen zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns sind.“
Die Forscher fanden heraus, dass der Hippocampus über verschiedene Nachrichtennetzwerke verfügt, die jeweils mit bestimmten Regionen des Cortex verbunden sind. Unser vorheriges Wissen über diese Verbindungen stammt aus der Gehirnanatomie von Primaten, und die daraus resultierende Gehirnkarte stimmt sehr gut damit überein.
Die Forscher entdeckten jedoch eine viel höhere Konnektivität im Bereich der visuellen Verarbeitung des menschlichen Gehirns und eine niedrigere in Bereichen des frontalen Kortex.
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Postmortem-Analysen, die an nichtmenschlichen Primaten durchgeführt werden, können winzige Details bis auf Zellebene aufdecken, sodass wir möglicherweise noch nicht in der Lage waren, alle diese Verbindungen beim Menschen aufzulösen.
„Oder es könnte sein, dass der menschliche Hippocampus weniger Verbindungen zu den Frontalbereichen hat, als wir erwarten würden, und mehr Verbindungen zu den visuellen Bereichen im Gehirn“, sagt Dalton erklären.
„Das macht Sinn, da der Hippocampus nicht nur für das Gedächtnis eine wichtige Rolle spielt, sondern auch für die Vorstellungskraft und unsere Fähigkeit, mentale Bilder in unseren Augen zu bilden.“
Andere neuere Studien haben ebenfalls festgestellt im Zusammenhang mit unter diesen Gehirnregionen. Das Team ist gespannt, ob ähnliche Muster bei Menschen aus verschiedenen demografischen Gruppen konsistent sind.
„Mit der Erweiterung des Neocortex haben Menschen möglicherweise unterschiedliche Kommunikationsmuster entwickelt, um menschenspezifische Gedächtnis- und Wahrnehmungsfunktionen zu erleichtern, die wiederum die menschliche Kreativität unterstützen können“, sagte Dalton kontinuierlich.
„Es ist eine Art Rätsel – wir wissen es nicht. Aber wir lieben Rätsel und werden weiter nachforschen.“
Diese Studie wurde veröffentlicht in eLife.
