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Hirnforschung: Verjüngungskur für das Gehirn

Die extrazelluläre Matrix im Gehirn – jene Gewebeanteile, die zwischen den Zellen liegen – wirkt daran mit, Erinnerungen zu fixieren. Zerstört man sie, erlangt das Denkorgan seine jugendliche Plastizität zurück und kann sich strukturell wieder besser an neue Anforderungen anpassen.

Wissenschaftler um Renato Frischknecht vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (Magdeburg) trainierten Mongolische Rennmäuse darauf, bei einem bestimmten Ton schnell den Platz zu wechseln, bei einem anderen hingegen an Ort und Stelle zu bleiben. Machten die Tiere dabei einen Fehler, erhielten sie einen Stromschlag. Nach mehreren Tagen verkehrten die Forscher die Assoziation in ihr Gegenteil, die Tiere mussten also umlernen.

Einige Nager bekamen in eine bestimmte Hirnregion, den fürs Hören zuständigen auditorischen Kortex, das Enzym Hyaluronidase injiziert, das die extrazelluläre Matrix abbaut. Diese Tiere waren sehr gut darin, den vorher erlernten Zusammenhang durch den neuen zu ersetzen. Die anderen Mäuse hatten mit dem Umlernen erhebliche Schwierigkeiten.

Ergänzende Tests zeigten, dass die Hyaluronidase-Injektion nicht generell Erinnerungen löscht – die Tiere behielten nach der Behandlung erlernte Verhaltensmuster bei, sofern sich ihr Umfeld nicht änderte. Der Abbau der extrazellulären Matrix scheint auch nicht das Lerntempo zu erhöhen. Möglicherweise lassen sich die Erkenntnisse nutzen, um das Gehirn von Schlaganfallpatienten in einen Zustand höherer Plastizität zu versetzen und so die Genesung zu unterstützen.

April 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft April 2014

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  • Quelle

Happel, M. F. K. et al.: Enhanced cognitive flexibility in reversal learning induced by removal of the extracellular matrix in auditory cortex. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 111, S. 2800 - 2805, 2014