The ability to remember old events poses one of the most remarkable talents of the human brain. The hippocampus, a part of the limbic system, is suspected to play a key role in the transformation of new experiences into long term memory. Its neurons possess two specialized extensions to process information in a directed manner. Their widely ramified dendrites receive input from other cells, whereas a single axon transmits output to subsequent cells of the network. Dendrites and axon arise usually directly from the somatic compartment. However, we could show that in a large fraction of hippocampal neurons, the axon derives from one of the dendrites. This study focusses on the characterization of this particular anatomy and its influence on neuronal signal processing. Using complementary techniques such as immunohistochemistry, electrophysiology and computer simulations we demonstrated that these axon-carrying dendrites constitute a privileged channel for excitatory synaptic input. This mechanism enables new ways to process information within the hippocampal structure and extends our knowledge about the biophysical foundations underlying memory formation. Eine der bedeutsamsten Leistungen unseres Gehirns besteht in der Fhigkeit, sich an vielfltige Ereignisse zu erinnern, Informationen zu verknpfen und aus Vergangenem zu lernen. Das Areal des Hippocampus gilt dabei als Schlsselregion fr den Transfer von neuen Erinnerungen ins Langzeitgedchtnis. Dortige Nervenzellen besitzen zwei spezialisierte Typen von Fortstzen, welche eine gerichtete Informationsverarbeitung gewhrleisten. Baumartig verzweigte Dendriten empfangen Eingangssignale, whrend ein einzelnes Axon das Ausgangssignal erzeugt und an nachgeschaltete Zellen weiterleitet. Beide Strukturen entspringen in der Regel direkt am Zellkrper. Wir konnten jedoch bei einer groen Anzahl von hippocampalen Zellen den Axon-Ursprung am Dendritenbaum nachweisen. Diese Studie widmet sich der Charakterisierung dieses anatomischen Phnomens und untersucht dessen Einfluss auf die zellulre Signalverarbeitung. Mittels verschiedener neurowissenschaftlicher Techniken konnten wir nachweisen, dass axon-tragende Dendriten einen neuen und elektrisch begnstigten Typus von Signaleingngen darstellen, der sich in Strke und Netzwerkverhalten von klassischen Dendriten hervorhebt. Dieser Mechanismus ermglicht neue Wege der Informationsverarbeitung im Hippocampus und erweitert damit unser Verstndnis ber die biophysikalischen Vorgnge, denen Lernen und Gedchtnisbildung zugrunde liegen.

Titel
Axon-Carrying Dendrites
Untertitel
Prevalence, Distribution and Features within the Hippocampal Formation
EAN
9783736986244
ISBN
978-3-7369-8624-4
Format
E-Book (pdf)
Herausgeber
Veröffentlichung
27.09.2017
Digitaler Kopierschutz
Wasserzeichen
Dateigrösse
25.65 MB
Anzahl Seiten
130
Jahr
2017
Untertitel
Englisch