Einblicke in den Verlust des Arbeitsgedächtnisses
Die Krankheit Neurofibromatose Typ 1 oder NF1 ist durch einen Verlust des Arbeitsgedächtnisses gekennzeichnet. Die Erkrankung betrifft einen von 3.500 Menschen und ist die häufigste Ursache für Lernschwierigkeiten.
Neue Forschungen von UCLA-Wissenschaftlern haben neue Hinweise darauf gefunden, wie NF1 das Gedächtnis stört und wie Medikamente zur Korrektur von NF1-bedingten Lernbehinderungen entwickelt werden können.
Die Forschung wird in der Online-Ausgabe von veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
NF1 wird durch Mutationen in einem Gen namens Neurofibromin oder Nf1 verursacht, das ein Protein mit demselben Namen bildet.
Frühere Tierstudien unter der Leitung des Hauptforschers Dr. Alcino Silva, Professor für Neurobiologie und Psychiatrie an der David Geffen School of Medicine an der UCLA, zeigten, dass das Nf1-Protein für die Kontrolle der Freisetzung eines Neurotransmitters namens GABA, der die Aktivität der Gehirnzellen reguliert, wesentlich ist . Mutierte Versionen des Proteins führen dazu, dass zu viel GABA freigesetzt wird, was die Kommunikation zwischen Gehirnzellen dramatisch verändert.
In der aktuellen Studie fanden Silva und Kollegen heraus, dass Mäuse mit Nf1-Mutationen höhere GABA-Spiegel in der Gehirnregion zeigten, die das Arbeitsgedächtnis reguliert.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass überschüssiges GABA die Aktivität von Neuronen im Gehirn behindert und somit das Arbeitsgedächtnis beeinträchtigt.
"Wir haben uns auf eine Region des präfrontalen Kortex konzentriert, die für das Arbeitsgedächtnis bei Mäusen entscheidend ist, und sie mit der entsprechenden Region beim Menschen verglichen", sagte die Co-Autorin der Studie, Carrie Bearden, Associate Professor für Psychiatrie am Semel Institute for Neuroscience and Human Verhalten an der UCLA.
„Wenn NF1-Patienten Aufgaben ausführten, für die Arbeitsgedächtnis erforderlich war, zeigten sie eine verringerte Aktivität im präfrontalen Kortex. Die Ergebnisse waren denen in unserem Mausmodell sehr ähnlich. “
Das Team bat NF1-Patienten, eine Reihe von Gedächtnisaufgaben auszuführen, während sie sich einer funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) unterzogen, bei der der Blut- und Sauerstofffluss zu verschiedenen Bereichen des Gehirns gemessen wurde. Mehr Blut- und Sauerstofffluss zeigt eine größere Gehirnaktivität an. Im Vergleich zu gesunden Freiwilligen zeigten die NF1-Patienten eine geringere Aktivität in dem Teil des präfrontalen Kortex, der das Arbeitsgedächtnis kontrolliert.
"Die Gehirnzellen der NF1-Patienten wurden im präfrontalen Kortex nicht vollständig aktiviert, wie bei gesunden Menschen", sagte Bearden.
„Die Gehirnaktivität der Patienten sagte auch ihre Erfolgsrate im Experiment voraus. Je weniger Aktivität wir in dieser Gehirnregion gesehen haben, desto schlechter haben sie die Aufgaben erledigt. “
"Unsere Forschung impliziert, dass die erhöhte Freisetzung von GABA das Arbeitsgedächtnis in NF1 beeinträchtigt", sagte die Erstautorin der Studie, Carrie Shilyansky, Absolventin der Neurobiologie an der David Geffen School of Medicine der UCLA.
Die UCLA-Ergebnisse legen nahe, dass durch Nf1-Mutationen verursachte Lernbehinderungen möglicherweise mit einem Medikament korrigiert werden könnten, das die übermäßige Wirkung von GABA auf Gehirnzellen normalisiert.
Die Autoren untersuchen derzeit die Wirkung des Arzneimittels Lovastatin auf Lern- und Gesundheitsprobleme bei NF1-Patienten.
Quelle: UCLA
