Hirnschrumpfung im Winter

Die Gehirne von Weißfußmäusen sind im Winter kleiner als im Sommer, haben amerikanische Wissenschaftler herausgefunden. Vor allem das für das räumliche Gedächtnis zuständige Hirnareal schrumpft, wenn die Tage kürzer werden. So brauchen die Tiere zwar weniger Energie, finden sich aber auch in ihrer Umgebung nicht mehr so gut zurecht. Die Forscher erhoffen sich durch diese Erkenntnisse mehr Wissen über saisonbedingte Funktionsstörungen des menschlichen Gehirns.

Die Forscher arbeiteten mit Weißfußmäusen (Peromyscus leucopus), die sie in zwei Gruppen einteilten. Künstliches Licht simulierte während 13 Wochen für die eine Gruppe kurze Tage, wie sie im Winter vorkommen, und für die andere Gruppe sommerlich lange Tage. Dann setzten die Wissenschaftler die Mäuse in eine Art Labyrinth. Die Mäuse, die in winterlichen Lichtverhältnissen gelebt hatten, brauchten länger, um den Ausgang zu finden und legten bis dahin eine weitere Strecke zurück als die Mäuse, die im simulierten Sommer gelebt hatten. Zudem erinnerten sich die Winter-Mäuse am nächsten Tag nicht mehr an den Ort, wo sich der Ausgang befunden hatte.

Bei im Wintertag lebenden Mäuse war das räumliche Gedächtnis deutlich beeinträchtigt, das nicht-räumliche Gedächtnis jedoch wurde nicht beeinflusst. Untersuchungen zeigten, dass die Winter-Mäuse eine deutlich kleinere Hirnmasse aufwiesen als ihre in sommerlich langen Tagen lebenden Artgenossen.

Besonders der Hippocampus war von den Veränderungen betroffen: Dieses für das räumliche Gedächtnis und das Lernen zuständige Gehirnareal war bei den Winter-Mäusen deutlich kleiner als bei den Sommer-Mäusen. Im Winter brauchen die Tiere das räumliche Gedächtnis weniger, weil ihr Territorium dann wesentlich kleiner ist als im Sommer, begründet Studienleiter Randy Nelson das jahreszeitlich bedingte Schrumpfen des Gehirns. Zudem bringt ein kleineres Gehirn auch einen Vorteil. Die Mäuse sparen Energie und haben deshalb größere Chancen, die kalte Jahreszeit, in der es nur wenig Futter gibt, zu überleben.

Die Forscher vermuten, dass das Hormon Melatonin die Größenänderung und die Funktion des Gehirns von Säugetieren kontrolliert. Der Melatoninspiegel schwankt nämlich mit sich verändernden Lichtverhältnissen. Da Melatonin auch beim Menschen vorkommt, hoffen die Wissenschaftler, dass künftige Studien über Veränderungen der Hirnstruktur im jahreszeitlichen Verlauf Aufschluss über menschliche Symptome wie saisonal bedingte Gemütskrankheiten geben.

Randy Nelson et al. ( Ohio-State-Universität, Columbus): Journal of Neuroscience, Bd. 25, S. 4521

ddp/wissenschaft.de ? Katharina Schöbi