Neuronen und Gliazellen

Neuronen und Glia sind die Zellen, aus denen das menschliche Gehirn besteht, wobei Neuronen und die meisten Gliazellen im Cortex, also jener Gehirnregion, die Wahrnehmung, Sprechen und Denken ermöglichen, aus einer bestimmten Art neuraler Stammzellen erzeugt werden, den Radiärfaserglia (radial glia progenitors).

Dabei kontrolliert – wie am Mausmodell festgestellt wurde – ein Gen namens Lgl1 die Produktion bestimmter Neuronen im Cortex, sodass dieses Gen eine Rolle in der Produktion anderer Arten von Neuronen und Gliazellen nach der Geburt spielen dürfte. Bei der Entstehung sollten auch keine Fehler vorkommen, denn Störungen während dieses Prozesses können zu Störungen der Gehirnentwicklung führen, etwa einer Mikrozephalie, einer Fehlbildung, durch die der Kopf und der Cortex eines Babys signifikant kleiner ist als bei anderen Babys.

Siehe dazu im Detail Vorläuferzellen.

Gliazellen sind aber nicht nur für die Energielieferung unentbehrlich, sie haben auch ein breites Spektrum zusätzlicher Aufgaben im Gehirn, denn so übernehmen sie den Stofftransport, regulieren den Flüssigkeitsaustausch und sorgen für die Aufrechterhaltung der Homöostase. Seit einiger Zeit weiß man auch, dass Gliazellen eine aktive Rolle im Nervensystem spielen, wobei die Funktion von Gliazellen als aktive Modulatoren von Geschwindigkeit und besonders der Präzision der Erregungsleitung bislang noch nicht beschrieben worden ist. Kottmeier et al. (2020) haben jüngst herausgefunden, dass Gliazellen aber nicht nur die Geschwindigkeit der Nervenleitung kontrollieren, sondern auch Einfluss auf die Genauigkeit der Signalleitung im Gehirn haben. Um die Bedeutung von Gliazellen besser zu verstehen, hat hat men Verhaltensänderungen nach Licht-induzierter Aktivierung einzelner Neuronen bei Taufliegen untersucht, wobei man auch einzelne Gliazellen entweder aus dem Nervensystem entfernt oder ihre Entwicklung spezifisch gestört hat. Dabei stellte man fest, dass Gliazellen das radiale Wachstum der Axone kontrollieren, wobei kleinere Axone eine geringere Leitungsgeschwindigkeit haben, doch führte eine geringe Leitungsgeschwindigkeit nicht zu einem veränderten Bewegungsverhalten. Der in diesem Zusammenhang wichtigere Beitrag der Gliazellen ist offenbar die Bildung von Membranfortsätzen zwischen einzelnen Axonen, was eine elektrische Kopplung, d. h., Kurzschlüsse verhindert und damit entscheidend zur Präzision der Bewegungssteuerung beiträgt.

Literatur

Kottmeier, R., Bittern, J., Schoofs, A., Scheiwe, F., Matzat, T., Pankratz, M., Klämbt, C. (2020). Wrapping glia regulates neuronal signaling speed and precision in the peripheral nervous system of Drosophila. Nature Communications, doi:10.1038/s41467-020-18291-1.
Stangl, W. (2019). Stichwort: ‘Vorläuferzellen’. Online Lexikon für Psychologie und Pädagogik.
WWW: https://lexikon.stangl.eu/19451/vorlaeuferzellen/ (2019-11-01)