Der Neokortex ist der Sitz vieler der höheren kognitiven Funktionen, die für den Menschen einzigartig sind, wie unsere Sprache oder die Fähigkeit zu lernen. Dieser Teil des Gehirns hat sich in der menschlichen Evolution stark erweitert, und ein Schlüsselaspekt dieser Expansion ist die Faltung der kortikalen Oberfläche. Es ist daher entscheidend, ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, wie sich das menschliche Gehirn faltet. Um dies zu untersuchen, untersuchten Forscher des MPI-CBG in Zusammenarbeit mit Kollegen des IPF und des UKD die mögliche Rolle der extrazellulären Matrix bei der Bildung von Gehirnfalten. Die extrazelluläre Matrix, ein nicht-zelluläres dreidimensionales makromolekulares Netzwerk, wurde zuvor mit der Expansion des Neokortex in Verbindung gebracht. Die Forscher konzentrierten sich auf drei Proteine in der extrazellulären Matrix: Hyaluronan und Proteoglycan Link Protein 1 (HAPLN1), Lumican und Kollagen I. Dr. Katherine Long, die Hauptautorin der Studie, erklärt: „Als wir diese drei Proteine Gewebekulturen des fetalen menschlichen Neokortex hinzufügten, begann sich die kortikale Oberfläche zu falten. Diese Faltung war mit einem Anstieg der Hyaluronsäure verbunden, die sich als wesentlich für die Faltung herausstellte.“ Weitere Experimente zeigten: Wenn Hyaluronsäure im Gewebe reduziert wurde, wurde die Wirkung der drei Proteine auf den Faltungsprozess blockiert, und die Faltung wurde entweder gestoppt oder sogar umgekehrt.Prof. Wieland Huttner, der die Studie betreute, fasst zusammen: „Unsere Studie liefert ein fehlendes Bindeglied zwischen früheren genetischen und biophysikalischen Studien. Wir präsentieren ein neues Modellsystem zur Untersuchung der Faltung von menschlichem Neokortexgewebe. Dieses System bietet auch Einblick in Störungen der menschlichen Gehirnentwicklung.“
