Die Geheimnisse der Balance entschlüsseln

Eine neue Studie, durchgeführt von Corentin Massot, einem Postdoc in der Abteilung für Physiologie, und Adam Schneider, Ph.D. Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...2/index.html Ein Student der Fakultät für Physik hat ein neues Verständnis dafür entwickelt, wie das Gehirn Informationen aus dem Innenohr verarbeitet, die den Betroffenen Hoffnung geben Schwindel. Menschen, die an Symptomen leiden vestibuläre Dysfunktion, wie Schwindel und Schwindel, begegne vielen Herausforderungen. Wenn Sie jemals über den Rand einer Klippe geguckt und sich schwindlig gefühlt haben, dann verstehen Sie ihre Schwierigkeiten.
Über 70 Millionen Menschen in Nordamerika leiden an dieser Erkrankung. Menschen mit vestibulärem Verlust haben es schwer, die notwendigen täglichen Lebensaktivitäten (wie Essen, Anziehen, Ein- und Aussteigen, Umhergehen im Haus und Bewegen nach draußen) auszuführen, da sie sogar leicht schwindlig werden und ihnen das Risiko geben können fallen.
Es ist bekannt, dass ein sensorisches System im Innenohr, bekannt als vestibuläres System, uns hilft, unser Gleichgewicht zu halten, indem wir das Gesichtsfeld stabil halten, während wir uns bewegen. Wissenschaftler haben bereits Grundkenntnisse darüber entwickelt, wie das Gehirn unsere Wahrnehmung von uns selbst in Bewegung formt. Aber bis jetzt hat niemand den wichtigsten Schritt verstanden, durch den die Neuronen im Gehirn die Informationen auswählen, die notwendig sind, um uns im Gleichgewicht zu halten.
Die Informationen, die vom Gehirn aufgenommen und entschlüsselt werden, die von den Neuronen im Innenohr gesendet werden, werden auf komplexe Weise gemacht. Die peripheren vestibulären sensorischen Neuronen im Innenohr nehmen die zeitlich variierenden Geschwindigkeits- und Beschleunigungsreize auf, die durch unsere Bewegung in der Außenwelt verursacht werden (z. B. Fahren in einem Auto, das von einer stationären Position auf 50 km / h wechselt). Detaillierte Informationen über diese Reize (Informationen, die helfen, zu rekonstruieren, wie sich Reize im Laufe der Zeit verändern), in Form von Nervenimpulsen, werden von diesen Neuronen übertragen.
Es wurde früher angenommen, dass das Gehirn diese Information linear decodierte und versuchte, die zeitliche Abfolge von Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsreizen zu rekonstruieren. Zwei Professoren der Kathleen Cullen und Maurice Chacron an der McGill University kombinierten jedoch elektrophysiologische und computergestützte Ansätze und konnten zeigen, dass Neuronen in den vestibulären Kernen des Gehirns eingehende Informationen nichtlinear dekodieren, wenn sie auf plötzliche und unvorhergesehene Veränderungen reagieren in Reizen.
Auf jeder Stufe dieses sensorischen Pfades verändern sich unsere Vorstellungen in der Außenwelt. Zum Beispiel reagieren Nervenzellen, die im visuellen System näher an der Peripherie des sensorischen Systems (wie Ganglienzellen in der Netzhaut) gefunden werden, im Gegensatz zu zentralen Neuronen (primärer visueller Kortex) auf eine Vielzahl von Sinnesreizen (ein "dichter" Code) am Hinterkopf), die normalerweise viel selektiver reagieren (ein "spärlicher" Code). Die selektive Übertragung der vestibulären Information, die Chacron und Cullen zum ersten Mal dokumentierten, geschieht bereits bei der ersten Synapse im Gehirn.
Cullen sagte:

"Wir konnten zeigen, dass das Gehirn diese hochentwickelte Computerstrategie entwickelt hat, um plötzliche Veränderungen in der Bewegung darzustellen, um schnelle, genaue Antworten zu erhalten und das Gleichgewicht zu halten. Ich beschreibe es immer als elegant, weil es mir so richtig auffällt."

Da diese Art von Selektivität die Wahrnehmung von unerwarteten Veränderungen der Körperhaltung verbessert, ist es wichtig für den Alltag. Wenn Sie zum Beispiel innerhalb von Millisekunden einen Bordstein verlassen, den Sie nicht gesehen haben, ist Ihr Gehirn in der Lage, die notwendigen Informationen zu erhalten und die ausgefeilten Berechnungen durchzuführen, die für die Korrektur Ihrer Position unerlässlich sind.

Die Forscher hoffen, dass diese Entdeckung auf andere sensorische Systeme und schließlich auf die Entwicklung von bessere Behandlungen für Patienten mit Schwindel, Schwindel und Desorientierung während ihrer täglichen Aktivitäten. Dieser Befund hat auch das Potenzial, zu Behandlungen zu führen, die helfen, die Symptome zu reduzieren, die mit Bewegung und / oder Raumkrankheit einhergehen, die in schwierigeren Umgebungen stattfinden.
Geschrieben von Sarah Glynn