Santiago Ramón y Cajal verbrachte sein Leben – er wurde 1852 geboren – und betrachtete ein Mikroskop mit dünnen Hirnschnitten. Man sieht nicht viel, wenn man die Scheiben nicht so beschmutzt, dass die Nervenzellen (Nervenzellen) und andere Zellen des Gehirns sichtbar werden. Cajal verwendete eine Methode, die von Camillo Golgi, einem zeitgenössischen italienischen Neurowissenschaftler, entwickelt wurde. Die beiden sollten zu unerbittlichen Feinden werden. Cajal wird als großer Neurowissenschaftler verehrt, denn durch sorgfältige Beobachtung, brillante Intuition und exquisite Zeichnungen (Cajal war ein talentierter Künstler) entwickelte er Ideen über das Gehirn, seine Struktur, Entwicklung und Funktion, die bis heute Bestand haben. Zu seinen vielen Entdeckungen gehörte die Erkenntnis, dass Neuronen nicht direkt miteinander verbunden waren, sondern durch einen Raum getrennt waren, den wir jetzt Synapse nennen. Golgi widersprach (er lag falsch); aber sie wurden zusammen mit einem Nobelpreis ausgezeichnet. Cajal dachte auch, dass ein Ersatz von Neuronen durch neue im erwachsenen Gehirn unmöglich sei: "In Nervenzentren sind die Nervenbahnen etwas Festes, beendet, unveränderlich. Alles kann sterben, nichts kann regeneriert werden. "Das wurde mir in den 1960er Jahren als Medizinstudent beigebracht.
Erstaunlicherweise stimmt das nicht ganz (Cajal war nicht oft falsch). Es gibt zwei oder drei Bereiche im erwachsenen Gehirn, in denen neue Neuronen gebildet werden, und einer von ihnen ist der Hippocampus. Der Hippocampus ist für bestimmte Gedächtnisformen essentiell. Episodisches Gedächtnis ist die Art, die es Ihnen ermöglicht, sich detailliert an das zu erinnern, was Sie an Ihrem letzten Geburtstag getan haben – eine Art internes Video. Es ermöglicht Ihnen auch, zu vertrauten Orten zu finden, weil Sie die Route lernen. Wenn der Hippocampus beschädigt ist, sind dies auch diese Funktionen. Es gibt Berichte, dass Londoner Taxifahrer, die etwa zwei Jahre lang Strecken rund um London ("das Wissen") lernen, größere Hippocampi als üblich haben, und dass diese größer werden, wenn sie mehr Routen lernen. Aber auch der Hippocampus ist sehr anfällig für Schäden. Zum Beispiel kann eine kurze Periode von Sauerstoffmangel, der das meiste Gehirn nicht beeinträchtigen könnte, den Hippocampus ernsthaft schädigen. Es gibt Giftstoffe, die Nervenzellen zerstören: Der Hippocampus ist für sie ungewöhnlich empfindlich. Es ist eine häufige Ursache von Epilepsie, ein Ergebnis von Hirnschäden.
Der Hippocampus macht während des gesamten Lebens neue Neuronen. Dies wurde zuerst bei Ratten entdeckt und – wie Sie sich vorstellen können – damals nicht geglaubt. Es wurde nun festgestellt, dass es in vielen anderen Spezies vorkommt, einschließlich Menschen (obwohl sie eher weniger als Ratten machen). Neue Neuronen zu bilden, wenn sie effektiv sein sollen, ist nicht einfach. Es muss eine Population von stammartigen Zellen geben – sie werden "Vorläuferzellen" genannt, weil sie im Gegensatz zu echten Stammzellen nur in der Lage sind, Neuronen oder ähnliche Zellen zu bilden. Das ist nur der Anfang: Die neuen Neuronen müssen lange Prozesse (Axone) machen, die es ihnen ermöglichen, mit anderen Neuronen zu kommunizieren, und diese Axone müssen ihren Weg zum richtigen Ziel finden, sonst werden die Schaltkreise des Gehirns durcheinander gebracht. Dies geschieht korrekt während der Entwicklung des Gehirns, aber es hat meistens bis zum Erwachsenenalter aufgehört. Der adulte Hippocampus setzt dies fort – die neuen Neuronen finden ihr Ziel. Das ist ziemlich erstaunlich.
Die offensichtlichen Fragen sind: Warum passiert das im Hippocampus und was bedeutet es für seine Funktion? Man könnte denken, dass die Antwort auf die erste offensichtlich ist: Wenn der Hippocampus so anfällig für Schäden ist, dann braucht er eine Möglichkeit, sich selbst zu reparieren. Eine nette Idee … aber die unangenehme Tatsache ist, dass bestimmte Neuronen im Hippocampus so anfällig sind, und es sind nicht diese, sondern andere, die nicht so empfindlich sind. Eine Möglichkeit, die Funktion der neuen Neuronen zu untersuchen, besteht darin, zu verhindern, dass sie experimentell gebildet werden. Dies erweist sich als ziemlich schwierig, ohne einen anderen Schaden zu verursachen und somit die Interpretation zu erschweren. Es gibt eine Menge Uneinigkeit über diese Experimente, und die wirkliche Antwort auf die zweite Frage ist: Wir wissen es noch nicht sicher, obwohl es zahlreiche Vorschläge gab.
Was wir wissen ist, dass die Geschwindigkeit der Bildung dieser neuen Neuronen verändert werden kann. Betonen Sie ein Tier oder geben Sie ihm hohe Dosen des stressbedingten Hormons Corticosteron (Cortisol beim Menschen) und der Hippocampus hört praktisch auf, neue Neuronen zu bilden. Auf der anderen Seite erhöhen oder geben Drogen, die zur Behandlung von Depressionen (SSRIs wie Prozac) verwendet werden, stark erhöht. Dies hat zu der Vermutung geführt, dass dies der Grund ist, warum diese Medikamente bei Depressionen nützlich sein können, und dass die neuen Neuronen des Hippocampus entweder an Depressionen beteiligt sind oder sich davon erholen; Aber diese Ideen sind noch lange nicht etabliert. Der Hippocampus macht also nicht nur neue Nervenzellen, dieser Mechanismus ist empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere Stress. Der Lebensstil spiegelt sich anscheinend im Hippocampus wider
Der wirklich aufregende Aspekt ist, dass es einen Teil des Gehirns gibt, der im Gegensatz zu dem, was Cajal und alle anderen denken, sich regenerieren kann. Was ist das Besondere am Hippocampus? Wenn wir es herausfinden könnten, könnten wir einen Weg finden, andere Teile des Gehirns, die sich normalerweise nicht selbst reparieren, dazu zu bringen, nach einem Schaden neue Nervenzellen zu bilden – zum Beispiel einen Schlaganfall. Der Hippocampus hat uns Hoffnung gegeben, vielleicht ein Schlüssel zum Schloss, und hat auch unsere Vorstellungen über das Gehirn verändert, von dem wir wissen, dass es viel plastischer ist, als wir es früher dachten.
Camillo Golgi akzeptierte nie, dass er sich in Bezug auf die Verbindungen zwischen Nervenzellen geirrt hatte, und die beiden ignorierten sich gegenseitig bei der Nobelzeremonie. Die Geschichte verkündet Cajal den Sieger, aber Golgi ist nicht vergessen. Es gibt eine Reihe von Zellstrukturen, die nach ihm benannt sind. Ironischerweise macht einer von ihnen (der Golgi-Apparat) die kleinen Vesikel, die in die Lücken zwischen Nervenzellen freigesetzt werden, die Golgi dachte, existierte nicht.
Wir können uns jetzt einen Zeitpunkt vorstellen, an dem die Reparatur von Hirnschäden möglich sein könnte. Eine Zeit, in der nach einem Schlaganfall, der den Teil des Gehirns schädigt, der Bewegung steuert, könnten wir einige Vorläuferzellen in den beschädigten Bereich verpflanzen, zusammen mit den Verbindungen, die ihre Fähigkeit wiederherstellen, sich zu funktionellen Neuronen zu entwickeln und ihren Weg zu finden ihr richtiges Ziel. Dann, vielleicht nach ein paar Monaten, würden die beschädigten Bahnen – auch nur teilweise – repariert und die Lähmung würde sich auflösen. Wenn es im adulten Hippocampus passiert, könnte es anderswo im Gehirn passieren. Es ist noch ein langer Weg, (die Vorhersagen sind immer ungewiss), aber eines Tages könnte sich Cajal glücklicherweise als etwas zu pessimistisch erweisen. Dies würde seinen Ruf als einer der größten Neurowissenschaftler keineswegs schmälern.
Lassen wir unsere Phantasie weiter fliegen, wird es vielleicht eine Zeit geben, in der wir durch vernünftige Aktivierung neuer Neuronen und ihrer Verbindungen Fehlfunktionen im Gehirn korrigieren können. Man denkt besonders an Störungen wie Schizophrenie. Die zugrunde liegende Ursache dieser Erkrankung ist nicht bekannt, aber es scheint abnormale Gehirnaktivität von einem frühen Alter zu beinhalten. Wenn dies auf das Wachstum von inkorrekten Verbindungen zurückzuführen ist, dann könnte das Korrigieren dieser mit neuen Neuronen und deren Verbindungen die anhaltenden und lebenslangen Formen dieser schweren Krankheit lindern. Die Entdeckung neugebildeter Neuronen im Hippocampus, die so lange unbekannt war, könnte – mit der Zeit – eine Revolution in der Behandlung einiger unserer verheerendsten und häufigsten Krankheiten bringen. Neue Behandlungen sind dringend erforderlich. Diese kleinen, stengelartigen Zellen im Hippocampus, die so lange unentdeckt geblieben sind, haben uns in diesem sehr schwierigen und wichtigen Bereich neue Hoffnung gegeben.
