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Kann „zusammen feuern, zusammen verdrahten“ rückgängig gemacht werden?

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Werden im erwachsenen menschlichen Gehirn ständig neue Verbindungen geschmiedet, oder fangen wir einfach an, alles miteinander zu verkabeln und dann zu beschneiden, bis wir etwas haben, das uns gefällt?


Die Entwicklung von Mustern der synaptischen Verbindung enthält Elemente sowohl des Auswachsens als auch des Beschneidens. Zum Beispiel veranschaulicht dieses Papier aus der Zebrafischentwicklung diese beiden Mechanismen, die eng miteinander verbunden zu sein scheinen:

Meyer MP, Smith SJ. 2006. Beweise aus der in-vivo-Bildgebung, dass die Synaptogenese das Wachstum und die Verzweigung von Axondornen durch zwei verschiedene Mechanismen steuert. Journal of Neuroscience 26: 3604-3614.

Bei fortgeschritteneren Tieren (z. B. Katzen) gibt es auch Hinweise auf Auswuchs und Beschneidung:

Callaway EM, Katz LC. 1990. Entstehung und Verfeinerung von Clustered Horizontal Connections in Cat Striate Cortex. Journal of Neuroscience 10:1134-1153.

Es gibt auch Hinweise auf die Bildung neuer Neuronen beim erwachsenen Menschen, was impliziert, dass neue synaptische Verbindungen geschmiedet werden müssen, um neugeborene Neuronen in bestehende Netzwerke zu integrieren:

Ericssonet al. 1998. Neurogenese im erwachsenen menschlichen Hippocampus. Naturmedizin 4:1313-1317.


Der Ausdruck "zusammen feuern, zusammen verdrahten" stammt aus einer Erklärung des hebbischen Lernens und bezieht sich auf die Anpassung von Synapsen als Reaktion auf das Feuern bereits verbundener Neuronen. Dies ist einer von mehreren Mechanismen der synaptischen Plastizität. Zwei weitere existierende sind Langzeitpotenzierung (Stärkung und Schöpfung) und Langzeitdepression (Schwächung und Zerstörung).

Alle diese Mechanismen werden noch intensiv erforscht, um ihre Details besser zu verstehen. Ich hoffe jedoch, dass dies Ihnen einen guten Ausgangspunkt bietet.


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