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Bisher ging man davon aus, dass jedes Neuron an der richtigen Stelle sein müsse, damit das Gehirn richtig funktioniert. Die neue Forschung zeigt jedoch, dass falsch positionierte Neuronen nicht nur überleben, sondern auch die Funktion des normalen Großhirnrindenbereichs vollständig ersetzen können. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, untersuchten die Genfer Wissenschafter Mäuse mit Heterotopien. Damit sind Fehlbildungen gemeint, die durch fehlgeleitete Neuronen gekennzeichnet sind, die unter der Großhirnrinde an der falschen Stelle eine Masse bilden können. Dieses Phänomen tritt auch beim Menschen auf und kann zu epileptischen Anfällen und geistigen Defiziten führen.
Bei der Beobachtung dieser Nagetiere machte das Team der Unige eine überraschende Entdeckung: Diese falsch platzierten Neuronen bilden Schaltkreise, die fast identisch mit denen des normalen Kortex sind, mit ähnlichen Verbindungen zum Rest des Gehirns und zum Rückenmark. Und als die Wissenschafter den normalen Kortex dieser Mäuse während einer schwierigen sensorischen Aufgabe deaktivierten, funktionierten sie weiterhin normal.
Die falsch platzierten Neuronen hatten also die Aufgabe übernommen. Umgekehrt stellten die Wissenschafter fest, dass die Aufgabe vollständig fehlschlug, wenn sie diese abnormal platzierten Neuronen hemmten, was zeigt, dass diese falsch positionierten Neuronen für die sensorische Verarbeitung unerlässlich geworden waren.
"Es ist, als würde man ein ganzes Stadtviertel an einen anderen Ort verlegen und die Bewohnerinnen und Bewohner würden die gleichen Beziehungen, die gleichen Verbindungen zum Rest der Stadt aufrechterhalten", erklärte Sergi Roig-Puiggros, Postdoktorand am Departement für Grundlagenneurowissenschaften der Medizinischen Fakultät der Unige und Erstautor der Studie, in der Mitteilung.
Die Studie beleuchtet die evolutionären Mechanismen, durch die neue Gehirnstrukturen entstehen können. Sie eröffnet auch Perspektiven für die regenerative Medizin.
Für das Forschungsteam besteht der nächste Schritt darin, zu untersuchen, ob diese erhaltende Funktion der fehlplatzierten Neuronen nur bei Heterotopien zu beobachten ist oder auch bei anderen neurologischen Entwicklungsstörungen auftritt.
