CT1 ist anders. Im Allgemeinen, eine Nervenzelle empfängt Eingaben von einer Reihe von präsynaptischen Zellen, verarbeitet die Signale, und übergibt seine Ausgabe an nachgeschaltete Zellen. In der Zelle CT1 jedoch jedes der rund 1400 Zellbereichen arbeitet wie ein separater neuron. Dies ermöglicht CT1 Zugang zu Informationen aus allen Facetten der fliege komplexe Auge und tragen lokal zur Berechnung der Bewegungsrichtung. Mit einem computer-Modell der Zelle, Alexander Borst und Matthias Meier von der Max-Planck-Instituts für Neurobiologie zeigen, dass CT1 erreicht biophysikalischen Grenzen.
“Das ist eine unglaubliche Zelle!” Dies war der erste Eindruck von Alexander Borst, Matthias Meier zeigte ihm die Ergebnisse. Gemeinsam werden die beiden Neurobiologen haben nachgewiesen, was vermutlich auch für amacrine Zellen im säugetier-retina: Es ist möglich, dass die vielen isolierten integrierten schaltkreise vorhanden sind, in einer einzigen Nervenzelle.
Borst und Meier untersucht das visuelle system der Fruchtfliege, deren komplexe Augen bestehen aus jeweils etwa 700 Facetten. CT1 Kontakte jede Zelle Spalten, die eine Verbindung zu diesen Facetten in das Gehirn. Darüber hinaus die Synapsen CT1 erreichen, in zwei verschiedene Regionen des Gehirns verantwortlich für die Verarbeitung von Licht-oder dunkel-Kanten. So, CT1 verbindet auf etwa 1400 Bereichen in the fly brain. Dies sollte jedoch korrupt das ganze system. Jede Zelle der Spalte Prozesse, die Veränderungen in der Licht-wahrgenommen, um “Ihre” Facette. Wenn die Signale von den Spalten gemischt wurden, wird das gesamte Bild Informationen für nachgeschaltete Zellen verloren gehen würde.
Wie die Fliegen sehr gut sehen, einen Verlust an Bildinformationen nicht scheinen ein Problem zu sein. Die beiden Neurobiologen konnten zeigen, dass jede Kontaktfläche der CT1 ist eine elektrisch isolierte, unabhängige funktionelle Einheit. Jede dieser Einheiten erhält den input von den zugeordneten Spalte und gibt die Ausgabe in der gleichen Spalte. Calcium-Messungen und computer-Modellierung zeigen, dass im wesentlichen es gibt keine cross-talk zwischen benachbarten Einheiten oder mit der Zelle Körper.
Für die cell-Einheiten, die elektrisch voneinander isoliert, Ihre verbindungen sollte Dünn und lang, das erhöht den elektrischen Widerstand. CT1 dies gelingt mit verbindungen von lediglich 100 Nanometern im Durchmesser. Darüber hinaus sind die “Verbindungskabel” oft Schlingen bilden. Auf diese Weise werden die verbindungen zwischen benachbarten Einheiten sind etwa zehn mal länger als benötigt, um den Abstand zu überbrücken. “Wäre es nicht möglich, die verbindungen zu bekommen, viel dünner und länger im Fliegen-Gehirn”, sagt Borst.
Warum CT1 ist so Verschieden von den meisten anderen Zellen ist immer noch ein Rätsel. “Es spart Zelle stellen, aber das ist sicherlich nicht der einzige Grund”, sinniert Matthias Meier. “Wenn das der Fall war, so große amacrine Zellen wären nicht so selten.” Bisher sind nur sehr wenige Zellen sind bekannt, die mit einer solchen Struktur. Unter Ihnen, CT1 ist ein extremes Beispiel, von dem nur zwei Zellen existieren, Fliegen Gehirn, eine pro Hemisphäre.
