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Diese modulare Vernetzungsstruktur, in der neuronale Cluster als spätere Funktionseinheiten angelegt werden, entsteht in einer frühen Phase der Entwicklung. Single wandern freiburg zugrunde liegende Selbstorganisation wird von neuronaler Aktivität gesteuert — doch wie die Mechanismen im Detail funktionieren, ist bislang noch weitgehend unbekannt.

Mit simulierten Netzwerkmodellen und in-vitro-Experimenten haben die Neurowissenschaftler Dr.

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Samora Okujeni und Prof. Neurone sind gesellige Zellen, die auf lange Sicht in Isolation absterben.

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Sie bilden deshalb während der Entwicklung Fortsätze — so genannte Neuriten — aus, um mit anderen Neuronen über synaptische Verbindungen zu kommunizieren. Sobald sie ausreichend oder zu viele synaptische Eingänge erhalten, hört das Wachstum der Neuriten auf, oder sie werden gekürzt. Dies verhindert, dass Neurone über längere Zeit zu stark aktiviert werden.

Forscherinnen und Forscher gehen davon aus, dass neuronales Wachstum auf diese Weise kontrolliert wird, um ein Netzwerk auf einem bestimmten Aktivitätsniveau stabil zu halten.

Besteht die Gruppe, der man sich angeschlossen hat, allerdings vornehmlich aus Paaren oder Familien, fühlt man sich schnell als fünftes Rad am Wagen. Alleinreisende haben aber auch die Möglichkeit zum Single Wandern, das heute vielerorts angeboten wird. Im Rahmen erlebnisreicher Wanderreisen für Singles treffen sich Gleichgesinnte, die der Natur verbunden sind und ihre Wanderfreude mit anderen Singles teilen möchten. Nichtsdestotrotz lassen sich natürlich beim Single-Wandern nette Kontakte knüpfen, aus denen sich durchaus mehr entwickeln kann.

Um die Chancen für Vernetzung zu erhöhen, können Nervenzellen jedoch nicht nur Neuriten bilden, sondern auch in Richtung anderer Neuronen wandern. Dieses Zusammenspiel steuere das Verhältnis zwischen lokaler Vernetzung kurzer Reichweite und globaler Vernetzung langer Reichweite über Cluster hinweg und bestimme damit auch den Grad an Modularität im neuronalen Netzwerk.

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Die Ergebnisse aus der Simulation überprüften die Forscher auch experimentell. Sie untersuchten, wie Single wandern freiburg, Neuritenwachstum und neuronale Aktivität in vitro interagieren.

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Um den Einfluss von Zellmigration auf die Netzwerkentwicklung zu untersuchen, manipulierten die Forscher ein Enzym, das in Nervenzellen single wandern freiburg Stabilität und den Umbau des Zellskeletts reguliert. Wie in den Simulationen verstärkte Zellmigration auch in vitro die modulare Vernetzung durch Clusterbildung.

Das Clustern förderte jedoch auch die Entstehung spontaner Aktivität und führte zu insgesamt höheren Aktivitätsniveaus.

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Dies stand zunächst im Gegensatz zu der Annahme, dass die Aktivität auf einem bestimmten Zielniveau bleibe. Auf diese Weise stellt sich nach unseren Schätzungen für alle Netzwerkstrukturen ein ähnliches Zielniveau ein.

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Self-organization of modular network architecture by activity-dependent neuronal migration and outgrowth. Elife 8. DOI: