Was sind parallele Fasern?
Parallele Fasern sind die myelinisierten axonalen Projektionen, die sich von den Granulatzellen in der Kleinhirnrinde erstrecken. Die Axone aus den Granulatzellen wachsen in Richtung Purkinje-Zellen in der molekularen Schicht des Kleinhirns, in der sich die dendritischen Felder der Purkinje-Zellen ansiedeln. Purkinje-Zellen sind die Ausgangszellen des Kleinhirns. Die Tausenden von Synapsen, die zwischen parallelen Fasern aus Granulatzellen und dendritischen Arborizierungen von Purkinje-Zellen gebildet werden, wirken unter Verwendung von Glutamat als Neurotransmitter anregend.
Das Kleinhirn ist der Bereich des Gehirns, der die motorische Bewegung steuert. Obwohl diese Region einen relativ kleinen Teil des Volumens des gesamten Gehirns ausmacht, wird angenommen, dass die im Kleinhirn befindlichen Granulatzellen etwa die Hälfte der Zellen im Gehirn ausmachen. Diese kleinen Zellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 Mikrometern kommen in anderen Hirnregionen vor, sind aber am häufigsten im Kleinhirn anzutreffen. Die Granulatzellen, aus denen parallele Fasern herausragen, erhalten Informationen von Moosfasern, die Vorsprünge von Zellen sind, die sich in den Kernen des Pontins befinden.
Wie der Name dieser Fasern andeutet, verlaufen parallele Fasern senkrecht zur Längsachse des dendritischen Feldes einer Purkinje-Zelle und parallel zur Oberfläche der Kleinhirnrinde. Die Ausdehnung der Projektionen von Granulatzellen steigt zunächst an, bevor sie sich parallel zu den dendritischen Feldern der Purkinje-Zellen verzweigen. Dies ist ein einzigartiges Merkmal, da für die meisten Neuronen im Gehirn die Ausrichtung der Hauptneuritenachse mit dem apikalen Dendriten und dem entgegengesetzt positionierten Axon senkrecht zur nächstgelegenen kortikalen Oberfläche ist. Da es so viele Sulci und Fissuren in der Hirnrinde von Säugetieren gibt, ändern viele Zellen ihre Orientierung, je nachdem, in welcher kortikalen Form sie sich am nächsten befinden. Zum Beispiel wird auf einer Seite eines Risses eine Pyramidenzelle der Schicht vier relativ zu einer Pyramidenzelle am oberen Ende eines Sulkus seitlich liegen.
Eine Langzeitdepression tritt auf, wenn parallele Fasern wiederholt gleichzeitig aktiviert werden, was eine direkte Auswirkung auf die Funktion dieser Zellen hat, insbesondere da sie von hemmenden Golgi-Zellen des Kleinhirns innerviert werden und den Kreislauf in Richtung eines standardmäßigen synchronen Zündmusters treiben. Die Tatsache, dass es möglich ist, eine Langzeitdepression auszulösen, deutet darauf hin, dass diese Fasern oder die Granulatzellen, von denen sie ausgehen, ihre Brändeigenschaften basierend auf zuvor empfangenen und gesendeten Informationen ändern können. Mit anderen Worten, diese Zellen können auf einer winzigen, autonomen Ebene "lernen".