Erregung und Hemmung

Zwischen Erregung und Hemmung

Der Gyrus Dentatus gilt als Eingangsstation der Hirnregion Hippocampus, die Informationen aus dem Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis überführt. Er besteht aus Körnerzellen, die besonders dicht in dieser Gehirnregion vorkommen, und Interneuronen, die im zentralen oder peripheren Nervensystem zwischen mehreren Nervenzellen geschaltet sind und einen hemmenden Effekt auf deren Aktivität haben. Beide Zelltypen verarbeiten Informationen. Ein Team um Prof. Dr. Marlene Bartos vom Physiologischen Institut I der Universität Freiburg hat herausgefunden, warum Körnerzellen und Interneuronen eingehende Signale unterschiedlich verarbeiten: Sie haben grundlegend unterschiedliche Strukturen und funktionelle Eigenschaften. Die dendritischen Fortsätze der Nervenzellen nehmen eingehende Signale vergleichbar mit Antennen auf. Interneuronen können durch so genannte Chloridtransporter, die hemmende Signale verstärken, und aufgrund der hohen Dichte an GABAA-Rezeptoren stark gehemmt werden. Sie verarbeiten Informationen nicht direkt, sondern bestimmen, welche Körnerzellen sich an der Informationsverarbeitung beteiligen. Körnerzellen dagegen weisen geringere Dichten von GABAA-Rezeptoren auf und werden kaum gehemmt: Sie verarbeiten und verschlüsseln Signale aus der Umwelt und fügen sie zu einer Art Karte im Gyrus Dentatus zusammen. Bild: Nature Communications

DOI: 10.1038/s41467-019-13533-3

Termine

  • 20.01.2021 - 21.01.2021

    86. Interantionale Grüne Woche Berlin
    Messe wird virtuell durchgeführt

  • 26.01.2021 - 28.01.2021

    Advances in Chemical Biology
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

  • 29.01.2021 - 30.01.2021

    9. Norddeutsche Hormon- und Stoffwechseltage
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

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Während in der klassischen Mikroskopie die Zellen fixiert werden müssen, was Zerstörungen und Artefakte mit sich bringt, können mit Fluoreszenz-basierten Mikroskopiemethoden, z. B. der laser scanning-Mikroskopie, lebende Zellen viel realistischer beobachtet werden. Dabei wird der Erkenntnisgewinn enorm erweitert, da nicht nur eine exakte Lokalisation von spezifischen Proteinen oder Nukleinsäuren in der Zelle bestimmt werden kann, sondern auch deren Bewegungen und Interaktionen in einer intakten, lebenden Zelle. Durch die resolution Evolution, bei der die Auflösungsgrenze drastisch nach unten verschoben wurde, z. B. mit der stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), können sogar einzelne Moleküle in lebenden Zellen erfasst werden. Jan Schlegel und Markus Sauer zeigen in ihrem Beitrag, wie man mit der 3D-Gitter-Lichtblatt-dStorm-Technologie die Verteilung des Adhäsionsrezeptors CD56 in der Plasmamembran visualisieren kann. Anne Schlaitz wendet die konfokale laser scanning-Methode an, um in lebenden Zellen die Dynamik des ERs während der Mitose zu erforschen. Tobias Becker und Pavel Kielkowski stellen in ihrem Artikel eine Pronukleotid-Sonde für das in situ fluorescence Imaging zur Identifizierung und Beobachtung von AMPylierten Proteinen vor. Hintergrundbild: Sich teilende HeLa-Zellen unter dem Lichtmikroskop. Chromosomen im Zellnukleus (lila), Mikrotubuli im Zellskelett (Tubulin, grün) und Aktin (rot) sind erkennbar. Bild: Kevin Mackenzie, University of Aberdeen, Wellcome Collection, https://wellcomecollection.org/works/vjq5c26rCC unter der Lizenz BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0.

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