Wissenschaftler:innen des Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology haben ein Konzept dafür entwickelt, wie Erinnerungen entstehen. In ihrer Studie stellen sie eine neue langfristige Erinnerung als Baustelle im Inneren des Gehirns dar. Die Neuronen strukturieren sich selbst um und erstellen oder zerstören Verbindungen mit anderen Neuronen, um die Erinnerung für einen Abruf je nach Bedarf zu speichern.
Zelluläre Baustoffe für Erinnerungen
Fakt ist, dass Neuronen für ihre Aktivität Unterstützung brauchen. Sie benötigen nach diesem Modell sozusagen Baustoffe aus einem entfernten Lagerhaus. Also transportieren "LKWs" ihre Ladung auf der Autobahn zur Baustelle. Die Ladung dieser LKWs unterscheidet sich im Lauf der Zeit in Abhängigkeit von der Kraft der Erinnerung. Eine Kernfrage lautet: Brauchen Neuronen Nachschub, um eine Struktur zu erstellen, die Stunden, Tage, Wochen oder sogar Jahre Bestand hat?
Die Forscher:innen entdeckten, dass diese zellulären Baustoffe, in diesem Fall Sets von Proteinen, von der Erfahrung abhängige Veränderungen durchlaufen, während sie kurz- und langfristige Erinnerungen bilden. Dabei handelt es sich um einen Einblick in die Plastizität des Gehirns oder seine Fähigkeit, eigene Strukturen im Lauf des Lebens zu adaptieren und zu verändern. Sie erhoffen sich dadurch ein besseres Verständnis von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer oder amyotropher Lateralsklerose (ALS) zu bekommen.
Meeresschnecken studiert
Das Team um Seniorautor Sathyanarayanan V. Puthanveettil verwendete eine Meeresschnecken-Art, um zu untersuchen, wie Erinnerungen kodiert werden. Die Schnecken verfügen im Vergleich zum Menschen über riesige Neuronen. Laut Puthanveettil gehen die Forscher:innen davon aus, dass bei den Meeresschnecken der Mechanismus für das Speichern bestimmter Erinnerungen sehr ähnlich ist wie beim Menschen. Das Gedächtnis sei die Essenz dessen, was es bedeutet, ein Mensch zu sein.
Manchmal sind Erinnerungen nur kurzlebig: Jemand sieht das Gesicht eines Fremden auf einer Party und kann sich schon am nächsten Tag nicht mehr daran erinnern. Eine einfache biochemische Veränderung im Gehirn lässt, laut dem Experten, eine derartige Erinnerung entstehen. Längerfristige Erinnerungen hingegen erfordern den gesamten Bautrupp, der die Schaltkreise des Gehirns auf unauslöschliche Art und Weise kodiert. Dies ist laut den Forscher:innen vor allem dann der Fall, wenn das Gehirn durch einen starken Eindruck, wie zum Beispiel einen Autounfall oder schlimme Neuigkeiten, sensibilisiert wird.
Viele Fragen offen
Laut Puthanveettil ist weiterhin nur wenig darüber bekannt, wie diese Mechanismen im Gehirn stattfinden. Auch heute sei noch viel mehr Forschung notwendig, um die zellulären Bausteine zu entschlüsseln, die das Gedächtnis bilden. Das Material, dass sich zwischen dem Soma und den Synapsen bewegt, umfasst zahlreiche Proteine. Diese sorgen dafür, dass unterschiedliche Prozesse und chemische Reaktionen angeregt werden und somit die menschlichen Zellen funktionieren und Aufgaben erfüllen können. Puthanveettil zufolge ist es möglich, dass sich auch andere zelluläre Materialien im Verlauf der Zeit verändern. Die Forschungsergebnisse wurden in eNeuro veröffentlicht.
www.scripps.ufl.edu
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