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Synapsen vermitteln die Kommunikation zwischen den einzelnen Nervenzellen im Gehirn
Wie funktioniert die Signalübertragung im Gehirn?

Wie werden Signale im Gehirn verarbeitet? Ein Team von Wissenschaftlern an der Charité - Universitätsmedizin Berlin und dem Baylor College of Medicine Houston, Texas hat ein spezielles Eiweiß, den sogenannten »vesikulären Glutamattransporter« (VGLUT), entdeckt. Dieser reguliert die Leistung der Kommunikationsübertragung im Gehirn. Ein besseres Verständnis der Vorgänge soll helfen, Krankheiten wie Multiple Sklerose besser behandeln zu können.

Synapsen vermitteln die Kommunikation zwischen den einzelnen Nervenzellen im Nervensystem. Dabei arbeiten sie - abhängig von ihrer Funktion im Gehirn - unterschiedlich. Beispielsweise kommen in der Gehirnrinde sehr viele Informationen zusammen. Damit die Nervenzelle diese Menge an Information verarbeiten kann, muss sie diese dosieren bzw. regulieren.

Der Neurowissenschaftler Christian Rosenmund veranschaulicht die Funktion der Synapsen: „Man kann sich die Nervenzelle wie einen Musikliebhaber vorstellen. Er hört nicht einzelne Töne, sondern das ganze Konzert.“ Die Synapsen sind wie einzelne Töne. Manche spielen lauter, manche leiser. Bisher war aber nicht bekannt, wie und wodurch diese reguliert werden können. Dabei kann eine Fehlregulation der Synapsen fatale Auswirkungen auf die Verarbeitung von Signalen im Gehirn haben und letztendlich zu verschiedensten neurologischen Erkrankungen führen.

Die Wissenschaftler haben nun den Regler für die Lautstärke der Nervenzellen entdeckt - das Protein Endophilin. Seine Verbindung mit bestimmten Varianten des Glutamattransporters (VGLUT) ist für die Regulierung verantwortlich. Die bisher bekannte Funktion dieses Eiweißes ist es, synaptische Bläschen mit dem Neurotransmitter Glutamat zu befüllen. Dass der Transporter auch eine regulierende Funktion hat, war eine große Überraschung.

„Damit haben wir endlich einen Mechanismus identifiziert, wie Synapsen unterschiedlich gesteuert werden. Das Gehirn kann die Synapsen optimal an verschiedene Hirnfunktionen anpassen. Diese Erkenntnis kann uns nun helfen, verschiedenste neurologische Erkrankungen wie zum Beispiel Epilepsie zu verstehen oder sogar zu behandeln“, erklärt Rosenmund. Daher wollen sich die Wissenschaftler künftig unter anderem mit der krankheitsrelevanten Bedeutung der Glutamattransporter beschäftigen.

Ein besseres Verständnis von Krankheitsmechanismen kann dazu beitragen, wirksame Therapien für neurologische Erkrankungen wie Schlaganfall, Multiple Sklerose oder Epilepsie zu entwickeln.

28.03.2011/ Quelle: Neuron

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