Wie sich Nervenfasern ihren Weg bahnen

In dieser Fluoreszenzaufnahme leuchten die Nervenfasern von zwei Bereichen des präfrontalen Cortex einer Maus in unterschiedlichen Farben. Je nach ihrem Ursprungsort in diesem Kontrollareal des Gehirns leuchten diese Axone entweder rot oder grün. Axone kann man sich vorstellen wie „Kabel“ zwischen Nervenzellen, die elektrische Impulse weiterleiten. Dieses Bild zeigt, wie diese vom Stirnhirn kommenden Fasern in das Sehzentrum des Mäusegehirns einlaufen und dort in verschiedenen Schichten enden.

Der hinter der Stirn sitzende präfrontale Cortex ist an Funktionen wie Planen, Entscheiden, Impulskontrolle und Arbeitsgedächtnis beteiligt. Er sammelt Informationen aus vielen Hirnregionen und hilft der Maus, ihr Verhalten an den aktuellen Zustand anzupassen – etwa daran, wie aufmerksam oder gestresst sie gerade ist. Dazu sendet diese Hirnregion Signale auch an Bereiche, die für Wahrnehmung zuständig sind, wie den visuellen Cortex, der hier durch die eingefärbten Axone sichtbar wird.

Wie genau diese Verbindung zwischen Kontrollzentrum und Sehzentrum funktioniert, haben Forschende um Sofie Ährlund-Richter vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) bei Versuchen mit Mäusen herausgefunden. Die Mäuse liefen auf einem Laufrad, sahen Bilder und kurze Filmszenen mit verschiedenen Kontrasten und bekamen zwischendurch kleine Luftstöße, die sie wacher machten. Währenddessen zeichnete das Team die Hirnaktivität der Tiere auf.

Dabei zeigte sich, dass zwei Bereiche im präfrontalen Cortex je nach Situation unterschiedlich starken Einfluss auf die visuelle Verarbeitung nehmen. Der anteriore cinguläre Cortex (ACC) passt die Verarbeitung visueller Eindrücke je nach Erregungszustand an, während der orbitofrontale Cortex (OFC) erst bei sehr hoher Erregung aktiv wird und die visuelle Verarbeitung eher dämpft.

© wissenschaft.de – Carolin Malmendier