Ausgabe 206

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 206 / 20. 03. 2023
Wissenschaft & Technik
Wie wir unseren Weg durch
Menschenmengen bahnen
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Ein hirneigenes GPS hilft uns zu navigieren, indem es die
Bewegungen der Mitmenschen in unserer Umgebung erfaßt.
Rasterzellen helfen uns nicht nur, unsere
eigenen Wege in einer komplexen Um -
welt zu bahnen, sondern unterstützen uns
auch bei der Analyse der Bewegungen anderer
Personen, wie WissenschafterInnen der
Universität Wien nun erstmals zeigten. Ihre
neue Studie in „Nature Communications“
legt auch eine Erklärung für einen Mechanismus
nahe, der bei DemenzpatientInnen zu
Orientierungslosigkeit führen könnte.
Egal ob man sich seinen Weg durch eine
volle Fußgängerzone bahnt oder ob man
beim Fußball im Team Richtung Tor strebt,
in beiden Situationen kommt es darauf an,
nicht nur die eigenen Bewegungen, sondern
auch die der anderen mitzudenken. Diese
Navigations- und Orientierungsprozesse
werden von Gehirnzellen getragen, die unsere
aktuelle Position, woher wir kommen,
wohin wir uns bewegen und in welche Richtung
wir schauen registrieren. Durch ihre
gemeinsame Aktivität erschaffen sie eine
„Karte“ unserer Umgebung. Ein besonderer
Typ dieser Zellen sind die sogenannten
Rasterzellen („grid cells“) im entorhinalen
Kortex, einer kleinen Hirnregion im mittleren
Schläfenlappen. Sie funktionieren wie ein
hirn eigenes GPS, denn sie repräsentieren
nicht nur unsere Position im Raum, sondern
können diese auch in Relation zu anderen
Punkten im Raum setzen.
Ob diese Rasterzellen auch daran beteiligt
sind, die Bewegungen anderer Individuen
auf dieser Karte abzubilden, war die
Frage, welcher sich die WissenschafterInnen
um Isabella Wagner und Claus Lamm von
der Fakultät für Psychologie der Universität
Wien widmeten. Dazu ließen die WissenschafterInnen
ProbandInnen in einer virtuellen
Umgebung sowohl selbst navigieren als
auch die Bewegungen einer anderen Person
beobachten, während ihre Gehirnaktivität
mittels funktioneller Magnetresonanztomographie
(fMRT) gemessen wurde.
Sie fanden heraus, daß die Gehirnaktivität,
die während des Beobachtens anderer
aufgezeichnet wurde, mit der bereits be -
kannten Aktivität von Rasterzellen vergleich -
bar war. Außerdem konnte das Team zeigen,
Foto: Peggy und Marco Lachmann-Anke / Pixabay
Die Navigations- und Orientierungsprozesse werden von Gehirnzellen getragen, die unsere
aktuelle Position, woher wir kommen, wohin wir uns bewegen und in welche Richtung wir
schauen registrieren.
daß diese Aktivität in ein Netzwerk weiterer
Hirnregionen eingebunden war, die auch mit
Navigationsprozessen in Zusammenhang
gebracht werden. Interessanterweise stellte
sich aber heraus, daß dieses Netzwerk umso
weniger aktiv war, je besser eine Probandm,
ein Proband darin war, dem Pfad anderer zu
folgen. „Wir interpretieren das als größere Ef -
fizienz der Rasterzellen, die es weniger notwendig
machen, auf diese Hirnareale zurück -
zugreifen“, erklärt Wagner.
Die Ergebnisse der Studie deuten damit
darauf hin, daß Rasterzellen zu einem größeren
Netzwerk an Hirnregionen gehören, das
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unter anderem Navigationsprozesse koordiniert.
Dieses Netzwerk ist jedoch besonders
von Alterungsprozessen und insbesondere
von Demenz betroffen. Wagner erläutert:
„Die Funktion von Rasterzellen nimmt mit
dem Alter und bei Demenz ab. Das führt
dazu, daß sich Personen nicht mehr zurechtfinden
und die Orientierung beeinträchtigt
ist.“ Die weitere Forschung der Gruppe widmet
sich nun der Frage, ob Rasterzellen auch
am Erkennen von Personen beteiligt sind –
ein Aspekt der bei fortgeschrittener Demenzerkrankung
häufig beeinträchtigt ist. n
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