Was ist eine Gitterzelle?
Die Gitterzelle befindet sich im Hippocampus und in anderen Bereichen des Gehirns, die mit dem Gedächtnis und dem räumlichen Bewusstsein verbunden sind. Sie erzeugt elektrische Aktivität, die die Umwelt eines Organismus repräsentiert. Es ist eine von drei Arten von Neuronen, die die Umgebung im Gehirn abbilden. Gitterzellen wurden 2005 im Gehirn von Mäusen entdeckt und erzeugen dreieckige Gitter, von denen angenommen wird, dass sie physische Standorte darstellen. Sie wurden 2010 im menschlichen Gehirn mithilfe von Geräten zur Erkennung der neurologischen elektrischen Reaktion in Bezug auf die räumlichen Gitter von Gelände und Objekten in einer Umgebung mit virtueller Realität entdeckt.
Gitterzellen ermöglichen es dem Gehirn, die Position von Objekten und Merkmalen in der physischen Umgebung abzubilden und sich zu erinnern, wo sich die Dinge befinden. Die geometrischen Muster, die die elektrische Aktivität in den Zellen darstellen, können von Bildgebungsgeräten und Computern aufgezeichnet werden. Während sie in der Regel in Dreiecken angeordnet sind, handelt es sich bei dem Effekt um eine Längen- und Breitengradlinie, die der Analyse von Informationen ähnelt, die im Gehirn erstellt werden. Ergänzt wird die Gitterzellaktivität durch die Funktion von Ortszellen, die beim Verbleiben einer Person oder eines Tieres in einer bestimmten Position entsprechend zu feuern sind, und Kopfzellen, die die Richtung erfassen. Das Gehirn kann Informationen verarbeiten und sich Orientierungspunkte auch in einer unbekannten Umgebung merken.
Die Funktion der Gitterzelle wird durch die Alzheimer-Krankheit beeinträchtigt, da sie sich in Regionen des Gehirns befindet, in denen die Krankheit beginnt. Alzheimer-Patienten sind häufig desorientiert und haben Schwierigkeiten, räumliche Details frühzeitig abzurufen. Dies kann auf eine Störung der Kartierungsfähigkeit von Gitterzellen zurückzuführen sein. Diese Neuronen bieten eine Wahrnehmung der Umgebung sowie Erinnerungen. Ohne die Karte, die durch die Gitterzellenaktivität erzeugt wird, um als Leitfaden zu dienen, kann das Gehirn Informationen nicht ausreichend für die räumliche Wahrnehmung verarbeiten.
Daten, die durch Kartierung der Position von Gitterzellen und der damit verbundenen Aktivität gesammelt werden, sind auch für Neurochirurgen von Vorteil. Indem sie die elektrische Aktivität des Gehirns abbilden und elektrische Signale analysieren, können sie messen, welche Bereiche von Krankheiten wie Alzheimer oder Epilepsie betroffen sind, und diese Informationen als Leitfaden während des Betriebs verwenden. Die elektrische Aktivität einer Gitterzelle ist um einen Kreis symmetrisch, wobei die Dreiecksegmentierung in sechs verschiedenen Bereichen auftritt. Schnellere Bewegungen und Änderungen in der Umgebung führen dazu, dass die Zellen häufiger feuern. Änderungen in Richtung und Geschwindigkeit werden sofort erkannt, sodass das Gehirn ein internes Bild der Umgebung neu formulieren kann.