Für eine gezielte Bewegung muss es eine Nervenbahn geben, über die Anweisungen vom Gehirn zum Beispiel zum Fuß geschickt und umgekehrt auch Reize aus der Fußumgebung an das Gehirn geleitet werden. Solche Nervenbahnen entstehen, wenn die Fortsätze (Axone) von Nervenzellen während der Entwicklung auswachsen. Wie sie dabei ihren Weg durch den Körper finden und welche Moleküle eine Rolle spielen, haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie untersucht. Im Fokus stehen besonders die Ephrin-Signalmoleküle und ihre Bindungspartner, die Eph-Rezeptoren. Ephrine und Eph-Rezeptoren befinden sich u.a. auf der Oberfläche von Nervenzellen und helfen den wachsenden Zellen, ihren Weg und ihre Partnerzellen zu finden. Die Neurobiologen konnten zeigen, dass das Ephrin/Eph-System Nervenzellen leitet, die ihre Axone nach der Geburt vom Gehirn ins Rückenmark schicken und willkürliche Bewegungen von Beinen und Armen lenken. Bei der Untersuchung von Axonen, die in die entgegengesetzte Richtung verlaufen, also vom Rückenmark ins Gehirn, stießen die Forscher nun auf einen parallel verlaufenden Zelltyp, der ebenfalls Eph-Rezeptoren enthielt. Im Gegensatz zu den bekannten Zellen wuchsen die aufsteigenden Axone des neuen Zelltyps nicht erst nach der Geburt, sondern bereits während der Embryonalentwicklung aus.

Zudem wurde ihr Wachstum vom gleichen Ephrin/Eph-Signalsystem geleitet wie das der absteigenden Axone. Nach Aussagen der Wissenschaftler sieht dies so aus, als ob die aufsteigenden Axone während der Embryonalentwicklung einen Kanal für die erst nach der Geburt auswachsenden, absteigenden Axone bilden. Weitere Untersuchungen legen nahe, dass sie ihren Input von berührungsempfindlichen Zellen erhalten. Es könnte sich daher hier um ein Rückkopplungssystem handeln: Willkürliche Bewegungen werden durch Signale von berührungsempfindlichen Zellen verfeinert und so die beabsichtigte Bewegung der Umgebung angepasst.

Quellen: www.mpg.de.

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