Wissenschaftler haben einen Mechanismus entdeckt, der Zellen im Gehirn ein Kurzzeitgedächtnis von bis zu einer Minute verleiht. Mit diesem Gedächtnis können Informationen kurzzeitig zwischengespeichert werden, was beispielsweise bei der Verarbeitung von Sinneseindrücken im Gehirn eine Rolle spielt. Entdeckt haben der Neurowissenschaftler Kyriaki Sidiropoulou von der Rosalind-Franklin-Universität in Chicago und seine Kollegen das Prinzip in Laborversuchen und Experimenten mit Mäusen.
Nervenzellen oder Neuronen im Gehirn können kurze elektrische Impulse erzeugen. Forscher nennen das “feuern”. Die Impulse eines Neurons werden über Fortsätze der Zelle, die Nervenbahnen, an andere Zellen weitergeleitet. Ein solcher Kommunikationskanal zwischen zwei Zellen wird Synapse genannt. Erhält ein Neuron genügend Impulse von anderen Zellen, beginnt es, selbst zu feuern ? jedoch in der Regel nur so lange die Signale von den eingehenden Synapsen stark genug sind.
Die Forscher untersuchten nun Neuronen, die bis zu einer Minute weiterfeuerten, nachdem sie eine kurze, schnelle Folge von Signalen erhalten hatten. Die untersuchten Zellen stammten aus dem Präfrontalen Kortex von Mäusen. Diese Hirnregion liegt beim Menschen direkt hinter der Stirn. Dort werden Informationen aus verschiedenen Hirnregionen verknüpft, etwa neue Sinneseindrücke mit Gedächtnisinhalten. Dazu müssen Informationen kurzzeitig zwischengespeichert werden, bis sie weiterfließen können. Das sei laut den Forschen die Funktion der hartnäckig feuernden Neuronen, die bisher noch wenig erforscht sind.
Der Mechanismus, der das Dauerfeuer so lange aufrechterhält, ist weiterhin unklar. Die Forscher identifizierten jedoch den Rezeptor, der es in Gang setzt: Er heißt mGluR5 und ist ein alter Bekannter. In Mäusen, denen die Forscher mehrfach Kokain spritzten, ging die Aktivität von mGluR5 deutlich zurück. Das könnte den schädlichen Einfluss erklären, den Drogen auf das Kurzzeitgedächtnis haben.
Kyriaki Sidiropoulou (Rosalind-Franklin-Universität, Chicago) et al.: Nature Neuroscience”, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nn.2245 ddp/wissenschaft.de ? Martin Rötzschke
