Basel/Seattle (LabNews Media LLC) – Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, die motorische Großhirnrinde (Motorkortex) im Gehirn von Mäusen in einer bisher unerreichten Detailtiefe zu kartieren. Das Areal, das für die Planung, Steuerung und Ausführung aller willkürlichen Muskelbewegungen zuständig ist, wurde präzise in 16 funktionelle Unterregionen unterteilt. Die im renommierten Fachjournal Cell veröffentlichte Arbeit widerlegt bisherige Annahmen über die hierarchische Struktur dieses Gehirnareals und liefert wichtige neue Ansätze für die Erforschung neurodegenerativer Krankheiten wie ALS oder Demenz (DOI: 10.1016/j.cell.2026.08.046).
Bislang teilten gängige Gehirnatlanten den Motorkortex meist nur grob in zwei Hauptbereiche ein: die primäre und die sekundäre motorische Rinde. Für die neue, hochpräzise Kartierung analysierten Wissenschaftler der Universität Basel, des Friedrich-Miescher-Instituts für biomedizinische Forschung und des Allen Institute für Hirnforschung insgesamt 547 Experimente. Dabei verfolgten sie akribisch, wohin Nervensignale aus einzelnen winzigen Abschnitten des Motorkortex gesendet werden – etwa zu Arealen für Sensorik, Entscheidungsfindung oder Bewegungsausführung.
Die Identifizierung der 16 Unterregionen enthüllte ein klares Organisationsprinzip: Das Gewebe ist in drei Reihen angeordnet. Die Bewegung von hinten nach vorne trennt dabei sensorisch geprägte Areale (wie für Tastsinn und Körperposition) von Bereichen, die für Planung und Entscheidungen verantwortlich sind. Eine seitliche Verschiebung wiederum spiegelt die verschiedenen Körperteile wider – von Rumpf und Gliedmaßen auf der einen Seite bis hin zu Gesicht und Mund auf der anderen Seite. Bestätigt wurde dieses dreidimensionale Konstrukt durch die Rückverfolgung einzelner Neuronen sowie der dort vorkommenden Zelltypen.
Die neuen Daten bringen zudem ein grundlegendes Dogma der Neurobiologie ins Wanken: Entgegen der herkömmlichen Annahme, dass primäre und sekundäre Areale in einer strikten Hierarchie nacheinander geschaltet sind, arbeiten sie beim Senden von Signalen an den Hirnstamm und das Rückenmark eng im Tandem zusammen. Studienleiterin Silvia Arber, Professorin für Neurobiologie in Basel, sprach von einer faszinierenden Präzision, mit der die kortikalen Module interagieren und mit dem restlichen Gehirn kommunizieren.
Die Ergebnisse haben eine hohe klinische Relevanz für die Humanmedizin. Krankheiten wie die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) zerstören gezielt motorische Nervenzellen, während die Frontotemporale Demenz (FTD) Stirnhirnbereiche angreift, die das Verhalten und die Sprache diktieren. Warum bestimmte Zelltypen von diesen Erkrankungen attackiert werden und andere nicht, ist bisher ungeklärt. Mithilfe der neuen 16er-Karte können Forscher nun genau lokalisieren, in welchen Subregionen die anfälligen Zellen liegen und wie sich Pathologien entlang der Nervenbahnen ausbreiten. Die Daten wurden weltweit über die Online-Plattform „BrainGlobe“ für die Forschung zugänglich gemacht.
