Verdrahtungen auf der Spur
Um dieses sogenannte sensomotorische Steuerungssystem zu untersuchen, gingen Goulding und seine Kollegen der entsprechenden „Verdrahtung” bei Mäusen systematisch nach. Durch moderne neurologische Untersuchungsverfahren konnten sie die Nervenfasern identifizieren, welche die Drucksensoren in den Fußsohlen mit dem Rückenmark verbinden. Dabei zeigte sich, dass diese „Kabel” dort mit einer ganz bestimmten Art von Nerven verknüpft sind. Diese sogenannten RORα-Neuronen sind wiederum mit dem Bewegungszentrum des Gehirns verbunden, zeigten die Untersuchungen.
Sie scheinen allerdings nicht nur simple Zwischen-Leitungen zum Hirn zu sein, berichten die Forscher, denn die RORα-Neuronen besitzen wiederum selbst Verknüpfungen zu Nervenfasern im Rückenmark, die für die Bewegungssteuerung der Gliedmaßen verantwortlich sind. Dies legte nahe, dass den RORα-Neuronen eine wichtige Spezialfunktion bei der Koordination zukommt.
Tests auf dem „Mäuse-Schwebebalken”
Um diese Vermutung zu bestätigen, entwickelten die Forscher eine genetisch veränderte Mäuse-Zuchtlinie, bei der die Tiere keine funktionstüchtigen RORα-Neuronen ausbilden können. Tests mit diesen Mäusen zeigten: Sie konnten zwar auf einer ebenen Fläche laufen, versagten aber beim Balanceakt auf dem „Mäuse-Schwebebalken”. Sie konnten sich im Vergleich zu Kontrolltieren nicht geschickt auf einem schmalen Objekt bewegen – ihre Koordinationsfähigkeit war gestört.
Wie die Forscher erklären, lag diese Ungeschicklichkeit daran, dass die Tiere nicht sinnvoll reagierten, wenn ihnen ein Füßchen wegrutschte. “Wir nehmen an, dass die RORα-Neuronen für die Kombination von Informationen verantwortlich sind, die den Füßen sagen, wie sich bewegen sollen”, sagt Co-Autor Steeve Bourane. Auf diese Weise kann das Balancieren gleichsam im Autopilot-Modus ablaufen, ohne das Gehirn übermäßig beanspruchen zu müssen.
Die Forscher wollen nun am Ball bleiben: “Wie das Nervensystem es schafft, Sinneseindrücke zu erfassen und dann zu reagieren, ist eine der zentralen Fragen der Neurowissenschaften”,sagt Goulding. Dazu wollen die Forscher auch in Zukunft Beiträge leisten. „Wir stehen vor neuen Horizonten in diesem Forschungsgebiet – das ist ungeheuer spannend”, sagt der Neurowissenschaftler.
