Lernprozesse: Forscher untersuchten Rolle der Astrozyten

19. Juli 2014, 17:00
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Wechselspiel mit den Synapsen im Mäuseversuch festgestellt

Genf - Während des ganzen Lebens verändert sich die Struktur des Gehirns durch Lern- und Erinnerungsprozesse. Schweizer und kanadische Forscher haben nun herausgefunden, dass nicht-neuronale Hirnzellen namens Astrozyten dabei eine stabilisierende Rolle spielen. Die Erkenntnisse wurden im Fachjournal "Current Biology" publiziert.

Die Grundlagen

Das Gehirnnetzwerk aus Nervenzellen und den Verbindungen zwischen ihnen wird fortwährend umstrukturiert. Damit gelernte Information sich verfestigen kann, müssen diese Nervenverbindungen stabilisiert werden. Signale zwischen Nervenstellen werden über Kontaktstellen, die Synapsen, von Zelle zu Zelle geleitet.

Diese sind umgeben von Helferzellen wie den sternförmigen Astrozyten, die komplexe Strukturen um die Synapsen bilden. Die Astrozyten spielen offenbar eine bisher unbekannte Rolle bei der Signalübertragung, wie nun ein Team der Universitäten Genf und Freiburg sowie des Montreal General Hospital herausgefunden hat.

Mäuse-Experiment

Die Hirnforscher um Dominique Muller vom Departement für Neurowissenschaften der Uni Genf haben Hirnzellen angeregt, indem sie die Tasthaare von Mäusen stimulierten. Die erhöhte Aktivität der Nervenzellen führte auch zu einer stärkeren Bewegung der Astrozyten.

Die Astrozyten reorganisierten ihren Aufbau rings um die Synapsen, was diese schützt und langlebiger macht. Den Forschern gelang es, diese synaptischen Strukturen kontrolliert zu beeinflussen und zu zeigen, dass dieses Phänomen nur bei Verbindungen zwischen Nervenzellen auftritt, die mit dem Lernen zu tun haben.

Die Folgerung

"Je mehr Astrozyten die Synapsen umlagern, desto länger leben die Synapsen", erklärte Erstautor Yann Bernardinelli. "So ermöglichen sie es, dass das Gelernte ins Gedächtnis übergeht." Die Studie deckt demnach einen wechselseitigen Prozess zwischen Astrozyten und Nervenzellen auf: Der Lernprozess beeinflusst den Aufbau der Astrozyten, die wiederum das Schicksal der Synapsen bestimmen.

Die Astrozyten scheinen also eine wichtige Rolle beim Prozess des Lernen und Erinnerns zu spielen. Eben dieser Prozess sei bei verschiedenen Gehirnerkrankungen wie Alzheimer, Autismus oder dem Fragile X-Syndrom gestört, betonen die Autoren. (APA/red, derStandard.at, 19. 7. 2014)

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