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Neuronen-Nachschub: Neue Nervenzellen wachsen im menschlichen Gehirn nach

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Bislang wusste man nur von Tieren, dass bei ihnen Nervenzellen nachwachsen. Jetzt haben Wissenschaftler jedoch im Riechhirn von erwachsenen Menschen beobachtet, dass sich aus Vorläuferzellen ausgereifte Neuronen entwickelten. Eines Tages könnten sie helfen, beschädigte Gehirne zu reparieren.

Die Haut wächst täglich um 0,002 Millimeter. Auch neue Blutzellen sind schon wenige Tage, nachdem ihre Produktion im Knochenmark begonnen hat, voll funktionsfähig. Nur mit Nervenzellen ist das schwierig. Zwar wachsen Nervenstränge in Armen, Beinen oder in der Haut langsam nach. Doch im zentralen Nervensystem – in Gehirn und Rückenmark - ist das nicht der Fall. Deshalb können Querschnittgelähmte mit verletztem Rückenmark kaum wieder laufen lernen. Und auch ein großer Schlaganfall zerstört meist unwiderruflich Nervengewebe.

Zarte Verbindung: Die pinken Strukturen sind die Hirnkammern mit Nervenwasser. Von dort reicht ein dünner Schlauch bis zum Riechkolben, der vorn unterhalb des Großhirns liegt.
Jonathan Westin

Zarte Verbindung: Die pinken Strukturen sind die Hirnkammern mit Nervenwasser. Von dort reicht ein dünner Schlauch bis zum Riechkolben, der vorn unterhalb des Großhirns liegt.

Doch jetzt gibt es einen neuen Hinweis dafür, dass auch das menschliche Gehirn in der Lage ist, neue Nervenzellen zu produzieren. Verantwortlich dafür sind Stammzellen. Die sind während der Entwicklung im Mutterleib dafür zuständig, dass das Gehirn ausreift. Doch auch später haben sie offenbar wichtige Aufgaben, wie Wissenschaftler von den Universitäten Auckland in Neuseeland und Göteborg in Schweden jetzt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Science" berichten: Die Zellen entwickeln sich bei erwachsenen Menschen zu ausgereiften Neuronen weiter.

Eine Autobahn für Stammzellen im Gehirn

"Wir haben eine Autobahn für Stammzellen im Gehirn entdeckt", sagte Studienautor Peter Eriksson vom Institut für Neurowissenschaften und Physiologie an der Universität Göteborg zu SPIEGEL ONLINE. Es handelt sich dabei um eine etwa fingerkuppenlange, schlauchförmige Struktur, die zwei Areale einer Hirnhälfte miteinander verbindet: die seitliche Hirnkammer, in der Nervenwasser fließt, und den sogenannten Bulbus olfactorius, zu Deutsch Riechkolben.

Highway der Stammzellen: Über die hier rot dargestellten Röhren gelangen die Vorläuferzellen aus der Nähe der Hirnkammern (lila) zu den spezialisierten Riechzellen (unten links).
Jonathan Westin

Highway der Stammzellen: Über die hier rot dargestellten Röhren gelangen die Vorläuferzellen aus der Nähe der Hirnkammern (lila) zu den spezialisierten Riechzellen (unten links).

In der Nähe der flüssigkeitsgefüllten Hirnkammer liegen dicht gedrängt die besagten Stammzellen. Dieses Reservoir für die Vorläuferzellen kennen Forscher bereits aus zahlreichen Tierstudien. Auch dass Menschen dieses Reservoir besitzen, war bereits bekannt. Jetzt wurde jedoch klar, dass die Zellen über den Schlauch, den die Forscher "Rostral Migratory Stream" nennen, zum Riechhirn gelangen. Denn die röhrenförmige Struktur endet direkt am Riechkolben, der die Geruchseindrücke aus der Nasenschleimhaut in tiefer gelegene Hirnstrukturen zur Verarbeitung weiterleitet.

"Das menschliche Gehirn ist also in der Lage, selbst Nachschub für neue Neuronen zu liefern", sagte der Schwede Eriksson. Schon 1998 hatte der Neurowissenschaftler in einem evolutionär sehr alten Bereich des Gehirns – dem Hippocampus – ähnliche Hinweise gefunden. Auch in diesem Areal, das unter Anderem mit Gedächtnisfunktionen im Zusammenhang steht, können neue Nervenzellen entstehen.

"Ratten ähnlicher als gedacht"

Bei der aktuellen Studie untersuchte das internationale Forscherteam die Gehirne von über 30 verstorbenen Frauen und Männern. Es setzte Antikörper ein, die sich mit den Stammzellen verbanden und diese sichtbar machten. Elektronenmikroskope konnten die Zellen so nachweisen und zeigen, dass sie von ihrem Reservoir in den Hirnkammern bis in die Riechkolben gewandert waren. Dort hatten sie sich zu reifen Neuronen entwickelt.

Aus Tierversuchen war das Phänomen bereits hinlänglich bekannt: So hatten etwa Forscher vom Center of Nervous System Repair des Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School in Boston erst kürzlich nachgewiesen, dass verschiedene Düfte bei Ratten dazu führten, dass neue Nervenzellen in den Riechkolben einwanderten. "Wir können uns jetzt also mehr auf unsere Ergebnisse aus Tierversuchen stützen", sagte Eriksson. "Offenbar sind wir Ratten doch ähnlicher als gedacht."

Bereits im vergangenen Jahr lieferten Forscher einen weiteren Anhalt dafür, dass Nervenzellen nach einer Hirnverletzung nachwachsen können. Wie die chinesischen Wissenschaftler um Kunlin Jin von der Universität Shanghai in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" berichteten, fanden sie bei Patienten nach einem Schlaganfall ebenfalls neu gewachsene Nervenzellen.

Was aus den Ergebnissen folgt, ist noch unklar. Allerdings spekuliert Eriksson: "Möglicherweise können wir die Stammzellen in Zukunft sogar mobilisieren und sie mit Wachstumsfaktoren dazu bringen, sich zu Neuronen zu entwickeln."

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