Wie Gedächtnisinhalte gelöscht werden

31. Dezember 2004, 20:30
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Forscher untersuchen morphologische Veränderungen von Nervenzellen als Grundlage des Vergessens

Martinsried/München - Zwei Forschungsteams des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie sind dem Vergessen auf die Spur gekommen. Sie haben festgestellt, dass morphologische Veränderungen von Nervenzellen und dabei vor allem die Ausbildung dornenartiger Strukturen offensichtlich mit funktionalen Änderungen in der neuronalen Plastizität einhergehen. Den Forschern ist es nun gelungen, die Bedingungen zu identifizieren, unter denen Nervenzellen diese zusätzlichen Dornen wieder zurückbilden. Dieser Prozess könnte eine Grundlage für das Löschen bestimmter Gedächtnisinhalte, also das Vergessen sein, berichtet die Max-Planck-Gesellschaft.

Ein zweites Forscherteam um Tobias Bonhoeffer konnte in einer Studie zeigen, wie die Eingänge von Nervenzellen sich gegenseitig beeinflussen und miteinander um die Weiterleitung von Information konkurrieren. Die Grundlage für das Lern- und Erinnerungsvermögen des Gehirns ist die flexible Vernetzung der über 100 Milliarden Nervenzellen. Den Forschern ist schon lange klar, dass die Verschaltung der Nervenzellen untereinander nicht statisch ist, sondern an eine sich ständig ändernde Umwelt angepasst wird. Über zehn bis 100.000 Dornen, spezifische mikroskopische Auswüchse auf ihren Eingangsstrukturen, steht jede Nervenzelle mit anderen Nervenzellen in Kontakt. Die Kontaktstellen, die auch Synapsen genannt werden, können auf- und abgebaut sowie in ihrer Intensität verstärkt oder abgeschwächt werden. Diese Anpassungsfähigkeit des zentralen Nervensystems wird Plastizität genannt.

Rückbildung

Bonhoeffer hatte bereits vor einigen Jahren mit seinem Team entdeckt, dass Nervenzellen nach intensiver elektrischer Reizung, die im Experiment eine erhöhte Aktivität der Zellen simuliert, ihre Gestalt verändern und dabei dornenartige Strukturen bilden. Die Forscher nehmen an, dass diese Dornen als Prozessoren am Aufbau weiterer Synapsen zu den benachbarten Nervenzellen beteiligt sind. Bei hoher Reizfrequenz werden an den beteiligten Synapsen auf der Senderseite verstärkt Botenstoffe ausgeschüttet und auf Empfängerseite verstärkt die entsprechenden Rezeptoren eingebaut. Dadurch wird eine bessere Informationsübertragung möglich. Für den entgegengesetzten Effekt, die Verkleinerung oder das völlige Verschwinden der Dornen, fehlte bisher jeder Nachweis. Nun konnte das Forschungsteam die Rückbildung der Dornen im Zuge einer Stimulation mit niedriger Reizfrequenz beobachten.

In einer zweiten Studie, die mit Richard Morris vom Centre for Neuroscience der Universität Edinburgh durchgeführt wurde, konnten die Experten zeigen, dass Synapsen, die durch intensive Reizung verstärkt wurden, miteinander in einen Wettstreit um Botenstoffe treten. (pte)

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