Der menschliche Magen. (Peter Dazeley/The Image Bank/Getty Images) Der enterisches Nervensystem (ENS) in unserem Darm funktioniert ähnlich wie andere neuronale Netzwerke im Gehirn und im Rückenmark – so sehr, dass es oft als das bezeichnet wird „zweites Gehirn“ . Jetzt hat eine neue Studie mehr darüber enthüllt, wie genau das ENS funktioniert.
Mithilfe einer kürzlich entwickelten Technik, die hochauflösende Videoaufzeichnungen mit einer Analyse der biologischen elektrischen Aktivität kombiniert, konnten Wissenschaftler den Dickdarm von Mäusen und insbesondere die Art und Weise untersuchen, wie der Darm seinen Inhalt transportiert.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse war die Entdeckung, wie die Tausenden von Neuronen im ENS miteinander kommunizieren und Kontraktionen im Magen-Darm-Trakt auslösen, um den Verdauungsprozess zu unterstützen. Bisher war nicht klar, wie diese Neuronen dazu in der Lage waren, ihre Kräfte zu bündeln.
„Interessanterweise wurde derselbe neuronale Schaltkreis sowohl bei Vortriebs- als auch bei Nichtvortriebskontraktionen aktiviert.“ sagt der Neurophysiologe Nick Spencer von der Flinders University in Australien.
Das Team fand große Bündel verbindender Neuronen, die feuerten, um den Inhalt des Dickdarms weiter in den Darm zu befördern, und zwar sowohl über erregende (verursachende Wirkung) als auch hemmende (blockierende Wirkung) Motoneuronen.
Die Entdeckung bedeutet, dass das ENS aus einem fortschrittlicheren Netzwerk von Schaltkreisen besteht, das einen größeren Abschnitt des Darms abdeckt und eine größere Anzahl verschiedener Arten von Neuronen umfasst, die im Tandem arbeiten, als bisher angenommen.
Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass sich diese Aktivität erheblich von dem Antrieb unterscheidet, der in anderen Muskelorganen im Körper beobachtet wird, die kein eingebautes Nervensystem haben, wie etwa Lymphgefäße, Harnleiter usw Pfortader .
„Der identifizierte Mechanismus ist komplexer als erwartet und unterscheidet sich erheblich vom Flüssigkeitsantrieb entlang anderer hohler glatter Muskelorgane“, erklären die Forscher in ihrer Studie Papier .
Das Team sagt, es untermauert die Hypothese, dass das ENS tatsächlich das „erste Gehirn“ und nicht das zweite ist – was darauf hindeutet, dass es sich bei Tieren möglicherweise lange entwickelt hat, bevor unser eigentliches Gehirn seine heutige Form annahm.
Wenn das wahr ist, gehen die Auswirkungen weit über die Eingeweide von Mäusen hinaus – obwohl weitere Forschung erforderlich sein wird, um genau herauszufinden, wie sich die Aktivitäten des ENS auf die Funktion des Magen-Darm-Trakts bei verschiedenen Arten auswirken.
„Die Synchronisierung der neuronalen Aktivität über große Neuronenpopulationen hinweg ist im Nervensystem vieler Wirbeltiere üblich.“ sagt Spencer .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Kommunikationsbiologie .