Eine neue Studie zeigt, wie sich klinische Faktoren auf die neuronale Struktur und Funktion im erwachsenen menschlichen Gehirn auswirken.
Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover haben bahnbrechende Erkenntnisse darüber gewonnen, wie sich Alter und medizinische Behandlungen auf die Struktur und Funktion der oberflächlichen pyramidalen Neuronen im erwachsenen menschlichen Neokortex auswirken. Die Studie unter der Leitung von Maximilian Lenz, Pia Kruse, Amelie Eichler und Kollegen liefert wertvolle Erkenntnisse über die Plastizität des Gehirns und ihre Auswirkungen auf den kognitiven Verfall und neurologische Therapien.

Wichtigste Ergebnisse:
• Altersbedingter Rückgang der Dichte der dendritischen Wirbelsäule: Das Team beobachtete eine signifikante Verringerung der Dichte der dendritischen Wirbelsäule, die mit zunehmendem Alter korrelierte. Dieser Befund stimmt mit bekannten Mustern des altersbedingten kognitiven Verfalls überein und deutet darauf hin, dass die Anzahl der synaptischen Verbindungen mit zunehmendem Alter abnimmt.
• Stabile synaptische Funktion trotz struktureller Veränderungen: Interessanterweise blieben die meisten elektrophysiologischen Parameter, einschließlich der exzitatorischen postsynaptischen Ströme (sEPSC), blieb vom Alter unberührt. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn kompensatorische Mechanismen aktivieren kann, um die neuronale Funktion trotz eines Verlusts der strukturellen Konnektivität aufrechtzuerhalten.

Bedeutung der Studie:
Diese Forschung unterstreicht die Notwendigkeit, bei der Untersuchung neuronaler Eigenschaften im menschlichen Gehirn individuelle klinische Faktoren wie Alter und Medikation zu berücksichtigen. Durch die Aufklärung, wie Alterung und medizinische Behandlungen die Plastizität des Gehirns beeinflussen, ebnet die Studie den Weg für die Entwicklung gezielter Interventionen zur Milderung des kognitiven Verfalls und zur Verbesserung therapeutischer Strategien für neurologische Erkrankungen.

Zukünftige Ausrichtungen:
Das Institut für Neuroanatomie und Zellbiologie hat eine Kooperation mit den Kliniken für Neurochirurgie geschlossen, die darauf abzielt, diese Forschung durch die Einbeziehung größerer Patientenkohorten zu erweitern. Indem wir uns die subzellulären Signalprozesse und die Konkurrenz um synaptische Ressourcen bei Gesundheit und Krankheit ansehen. Solche Studien könnten das Verständnis der Zusammenhänge zwischen klinischen Parametern und neuronalen Eigenschaften vertiefen und letztendlich zu verbesserten Patientenergebnissen durch neuartige Ansätze zur Aufrechterhaltung der synaptischen Plastizität beitragen.

Referenz:
Maximilian Lenz, Pia Kruse, Amelie Eichler, Jakob Straehle, Hanna Hemeling, Phyllis Stöhr, Jürgen Beck, Andreas Vlachos; Klinische Parameter beeinflussen die Struktur und Funktion der oberflächlichen pyramidalen Neuronen im erwachsenen menschlichen Neokortex; Gehirnkommunikation, 2024, fcae351, doi.org/10.1093/braincomms/fcae351