Die Bedeutung raum-zeitlicher Dynamik für die Aktivität des Kleinhirnkortex und die Interpretation seiner Anatomie

Die Erforschung des Kleinhirns beschäftigt Wissenschaftler seit über einem Jahrhundert, da es eine zentrale Rolle bei der Kontrolle von Körperhaltung und -bewegung spielt. In den letzten drei Jahrzehnten hat die Entwicklung neuer Techniken das Wissen über die Anatomie und Physiologie des Kleinhirns erheblich erweitert. Heute gilt es als eine der am besten untersuchten Strukturen im Wirbeltiergehirn. Besonders bemerkenswert ist die geometrische Anordnung der neuronalen Elemente im Kleinhirnkortex, die an einen elektronischen Schaltplan erinnert. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Versuche unternommen, diese Struktur im Kontext der Computertechnik zu interpretieren. Dennoch bleibt der Zusammenhang zwischen Anatomie, Physiologie und der Funktion des Kleinhirns bei der Bewegungs- und Haltungssteuerung unklar. Diese Untersuchung präsentiert einen neuen Ansatz, der auf der „Flutwellen-Theorie“ basiert. Experimente an lebenden Schnitten des Kleinhirnkortex wurden mit einer neu entwickelten Stimulationstechnik durchgeführt, um die Reaktionen auf bisher unbeachtete raum-zeitliche Eingangsmuster zu untersuchen. Die Ergebnisse unterstützen die Vorhersagen dieser Theorie, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Der erste Teil der Arbeit behandelt die „Flutwellen-Theorie“ sowie andere Kleinhirntheorien, während der zweite Teil den theoretischen Zugang, die technische Umsetzung der Experimente und deren Ergebnisse detailliert erläutert.