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Lexikon der Neurowissenschaft: Gedächtnismutanten

Gedächtnismutanten, E memory mutants, Organismen mit genetischen Veränderungen, die das Gedächtnis beeinflussen. Von besonderer Bedeutung sind Formen der Taufliege Drosophila melanogaster, deren implizites Gedächtnis durch Mutationen beeinträchtigt ist. So häuft die Mutante dunce cAMP an, weil ein cAMP-abbauendes Enzym nicht mehr funktioniert, wodurch die Funktion der Synapsen behindert wird. Der Mutante rutabaga fehlt das Enzym Adenylatcyclase, das cAMP aus Adenosintriphosphat synthetisiert, und amnesiac besitzt ein defektes Gen für einen synaptischen Peptidtransmitter, der die Adenylatcyclase stimuliert. Bei dco ist die katalytische Untereinheit der Proteinkinase A funktionsuntüchtig. Bei all diesen Mutanten ist also der cAMP-Signalweg gestört, und die Taufliegen sind zu vielen unterschiedlichen Formen des Lernens nicht mehr in der Lage. Neuerdings spielen auch knock-out Mäuse eine wichtige Rolle in der Gedächtnisforschung. Bei ihnen werden gezielt bestimmte Gene ausgeschaltet, um den Einfluß der von ihnen codierten Proteine auf Lernen und Gedächtnis zu ergründen. Z.B. verschlechtert das Fehlen bestimmter Proteinkinasen, etwa der α-Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase II, oder einer Untereinheit des NMDA-Rezeptors (Glutamatrezeptoren) das räumliche Gedächtnis der Tiere und beeinträchtigt die Ausprägung der Langzeitpotenzierung. Auch mit anderen transgenen Tieren lassen sich die Gedächtnisleistungen manipulieren. Bei Mäusen kann z.B. eine Überexprimierung der Calcium-Calmodulin-Kinase zu einer Beeinträchtigung des Gedächtnisses führen. Mäuse, die vermehrt das körpereigene Protein NR2B bilden, das in den Membranen von Nervenzellen die Öffnungdauer bestimmter Ionenkanäle reguliert, können Neues besser lernen und sich länger daran erinnern.

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