PDF 8.8 MB - orden pour le mérite

denen sehr viele ähnliche Elemente – nämlich Nervenzellen eines bestimmten
Typs – parallel in Schichten angeordnet sind und ihre Signale
an die Neuronen nachfolgender Schichten weitergeben. Dabei erhält jede
Zelle einer Schicht Signale von vielen Zellen der vorgelagerten Schicht
und gibt ihrerseits Signale an viele Zellen der nachfolgenden Schicht
weiter. Dieses Prinzip der sowohl konvergenten als auch divergenten Verschaltung
kann man in vielen Bereichen des ZNS beobachten, und technische
Systeme, die solche Strukturen nachbilden, können heute schon
erstaunliche Leistungen erbringen, z.B. in der Muster erkennung und auf
dem Gebiet der assoziativen Speicher. 7 Ein gutes Stück im Weg von ›unten
nach oben‹ ist also schon zurückgelegt.
Signale des Nervensystems
Lassen Sie mich nach dieser Standortskizze der Neurobiologie kurz
eingehen auf die Fragen, die uns nun speziell in unserer Arbeitsgruppe
am MPI interessieren. In unserer Abteilung beschreiten wir
den Weg von unten nach oben; ich muß sie also mit molekularen und
zellulären Details konfrontieren. Wie bereits erwähnt, haben wir vor
etwa 30 Jahren begonnen, uns für die Mechanismen der Entstehung
elektrischer Signale in unseren Nervenzellen zu interessieren. Wir
konnten zeigen, daß die Ströme in unseren Nervenzellen diskret und
schrittartig zunehmen und abnehmen, was wir als das Öffnen und
Schließen einzelner Poren – sogenannter Ionenkanäle – in den Membranen
(den Außenhüllen) unserer Nervenzellen interpretieren konnten.
8 Ich hatte bereits erwähnt, daß wir damals glaubten, daß es vielleicht
5 bis 10 verschiedene Typen solcher Ionenkanäle gibt, womit
die damals bekannten Phänomene der Bioelektrizität erklärt werden
konnten. Das Interesse konzentrierte sich auf den Nervenimpuls, auf
die elektrische Erregung der Muskel fasern, welche die Kontraktion
7 Siehe auch: Müller, B. und R. Rittmann, Gehirn, Gedächtnis, Neuronale
Netze. Chip Spezial, Vogel-Verlag, Würzburg 1996.
8 Neher, E. und B. Sakmann, 1976, Single-Channel Currents Recorded from
Membrane of Denervated Frog Muscle Fibres. Nature, 260, S. 799-802.
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