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Zusammenfassung 1

Schnelle Netzwerkoszillationen im Hippocampus – Phänomene, Mechanismen und offene Fragen zwischen zellulären und systemischen Neurowissenschaften

Nikolaus Maier, Andreas Draguhn, Dietmar Schmitz und Martin Both

Zusammenfassung:
Viele neuronale Netzwerke zeigen kohärente rhythmische Aktivität. Diese Netzwerkoszillationen bilden eine zeitliche Referenz für die Aktivität einzelner Neurone und erlauben so die Entstehung raum-zeitlicher Muster mit definierten Phasenbeziehungen von Aktionspotenzialen. Häufig kann ein Kerngebiet des Gehirns verschiedene Rhythmen ausbilden, die sich zeitlich überlagern oder alternativ, je nach funktionellem Zustand des Gehirns isoliert auftreten. In den letzten 20 Jahren wurde der Hippocampus des Säugers zu einem wichtigen Modellsystem für das Studium von Netzwerkoszillationen. Hier wurden grundlegende zelluläre Mechanismen der neuronalen Koordination erarbeitet, zugleich aber auch Modelle entwickelt, wie diese koordinierten Muster zur Entstehung, Konsolidierung und zum Abruf von Gedächtnisinhalten führen. Für die Neurowissenschaften stellen solche räumlich-zeitlichen Aktivitätsmuster in neuronalen Netzwerken eine wichtige Ebene der Analyse dar, die zwischen zellulären Mechanismen und systemischen Funktionen vermittelt. Am Beispiel eines besonders schnellen Oszillationsmusters, der hippocampalen ‚ripples’, sollen der aktuelle Kenntnisstand der Forschung, aber auch die Fülle der noch offenen Fragen dargestellt werden.

Keywords: neuronal network oscillation; learning and memory; hippocampus; cellular mechanisms; ripples

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