Die Räume zwischen - - Verstand - 2020

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Anonim

Zellen bekommen alle Ehre, aber auch die sie umgebenden Räume sind wichtig

Was ist in einem Gehirn? Neuronen, chemische Botenstoffe, elektrische Signale - und viel leerer Raum. Der Raum zwischen den Zellen nimmt ein Fünftel des Volumens in unserem Gehirn ein. Und obwohl all unsere Gedanken und mentalen Funktionen durch diese lebenswichtige Region strömen, beginnen die Wissenschaftler gerade erst, ihre Geheimnisse zu enthüllen.

Die Neurobiologen Charles Nicholson von der New York University und Eva Syková vom Institut für experimentelle Medizin in Prag haben Methoden entwickelt, um den unsichtbaren interzellulären Raum im Gehirn zu untersuchen. Durch die Injektion von Tracern und die Verfolgung ihrer Ausbreitung durch das lebende Gehirn von Ratten und anderen Tieren haben sie entdeckt, dass etwa 20 Prozent extrazellulärer Raum sind, gefüllt mit Liquor cerebrospinalis - derselben Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt und dämpft. Nicholson und Kollegen fanden auch heraus, dass die Diffusion langsam ist, da die vielen Winkel und Winkel zwischen den Zellen den Fluss von Molekülen behindern, wenn sie in mikroskopische Sackgassen eintreten und eingeschlossen werden. Durch dieses Diffusionsmuster bauen sich von Nervenzellen freigesetzte Chemikalien zu höheren Konzentrationen auf, was die Kommunikation zwischen Neuronen verbessert.

Syková und ihre Kollegen untersuchen, wie sich der extrazelluläre Raum mit Krankheit und Alter verändert. Bedingungen, die einen Sauerstoffmangel erzeugen, wie ein Schlaganfall, schrumpfen den extrazellulären Raum. Wenn der Raum enger wird, verlangsamt sich die Diffusion von Substanzen zwischen den Zellen, und toxische Substanzen werden konzentriert, was die Erholung behindert. Das Altern hat den gleichen Effekt und das Schrumpfen kann mit dem Lernen zusammenhängen. Als Syková ältere, schnell lernende Ratten in einem Labyrinth-Test mit ihren langsamer lernenden Altersgenossen verglich, stellte sie fest, dass die schnellen Lernenden viel weniger extrazellulären Raum verloren hatten.

Dieser Artikel wurde ursprünglich mit dem Titel "From the Editor" in SA Mind 18, 5, 8 (Oktober 2007) veröffentlicht.

Doi: 10.1038 / Scientificamericanmind1007-8