Menschliches Gedächtnis im Zusammenhang mit dem Umsatz von Gehirnzellen
Laut einer neuen Studie der University of Florida steht die Produktion von Nervenzellen im menschlichen Gehirn in direktem Zusammenhang mit Lernen und Gedächtnis. Die Ergebnisse wurden online und in einer kommenden Printausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Gehirnsind die ersten, die eine solche Verbindung beim Menschen zeigen.
Wissenschaftler haben lange beobachtet, dass im Hippocampus, einem gedächtnisbezogenen Bereich des Gehirns, neue Nervenzellen entstehen. Tierstudien haben gezeigt, dass eine Erhöhung der Nervenzellproduktion in diesem Bereich das Gedächtnis verbessert, während eine Störung der Erzeugung neuer Nervenzellen zu einem Gedächtnisverlust führt.
Um zu untersuchen, ob diese Ergebnisse auf den Menschen zutreffen, untersuchten UF-Forscher in Zusammenarbeit mit Kollegen in Deutschland 23 epileptische Patienten mit unterschiedlich starkem Gedächtnisverlust. Sie zeichneten und bewerteten die Gedächtnisfunktionen der Patienten und untersuchten auch ihre Hippocampus-Stammzellen, die während einer Epilepsieoperation entfernt wurden. Die Forscher konnten beobachten, ob und wie sich diese Stammzellen vermehrten und in andere Arten von Nervenzellen verwandelten.
Bei Patienten mit normalen Gedächtniswerten konnten sich Stammzellen in Laborkulturen vermehren. Die Stammzellen von Patienten mit niedrigen Gedächtniswerten konnten jedoch keine neuen Zellen erzeugen. Diese Ergebnisse zeigen eine starke Korrelation zwischen dem Gedächtnis des Patienten und der Fähigkeit, neue Zellen zu erzeugen.
"Die Studie gibt uns Einblicke in die Herangehensweise an das Problem des kognitiven Alterns und des altersbedingten Gedächtnisverlusts mit der Hoffnung, Therapien zu entwickeln, die die kognitive Gesundheit im Alter verbessern können", sagte Dr. J. Lee Dockery, ein Treuhänder des McKnight Brain Research Foundation.
Florian Siebzehnrubl, Co-Erstautor der Studie und Postdoktorand für Neurowissenschaften am UF College of Medicine, sagt: „Die Ergebnisse legen nahe, dass wir Gedächtnisverlust im Hippocampus lindern oder verhindern können, wenn wir die Regeneration von Nervenzellen im Hippocampus steigern können Menschen. Dieser Prozess gibt uns das, was Pharmakologen als "druggable target" bezeichnen. "
Die Ergebnisse könnten über die Epilepsie hinausgehen, aber Forscher glauben, dass zuerst mehr Studien mit einer größeren Anzahl von Patienten sowie mehr Tests mit anderen gehirnbezogenen Strukturen und Funktionen erforderlich wären. Außerdem müssen die Forscher genau verstehen, wie sich die neuen Nervenzellen auf Lernen und Gedächtnis auswirken.
"Es ist interessant und provokativ, aber wir müssen mehr arbeiten, weil nicht klar ist, was zuerst kommt - die schwere Epilepsie oder die Veränderung der Stammzellen", sagte Dr. Jack Parent, Associate Professor für Neurologie und Co-Direktor von das EEG / Epilepsie-Programm an der University of Michigan, das nicht an der Studie beteiligt war. "Es war wirklich interessant, die Stammzellaktivität in Gewebekulturen mit der Reaktion der Patienten zu korrelieren."
Wissenschaftler versuchen immer noch genau zu verstehen, was die Nervenzellproduktion im Gehirn stimuliert, und haben bestimmte Verbindungen untersucht, von denen sie glauben, dass sie eine Rolle spielen könnten. Tierversuche haben Hinweise auf mögliche Auslöser gegeben, aber es ist immer noch unbestimmt, welche wichtig und welche geringfügig sind, sagten die Forscher.
In weiteren Studien werden die Bemühungen, relevante Pfade zu bestimmen und diese einzuschalten, eine entscheidende Komponente sein. Nichtinvasive Bildgebungsverfahren wie fMRT und PET könnten dazu beitragen, diesen Prozess im Laufe der Zeit aufzudecken.
"Wahrscheinlich wird jeder infolge des normalen Alterungsprozesses einen gewissen altersbedingten Gedächtnisverlust erleiden", sagte Dennis A. Steindler, einer der leitenden Autoren der Studie und Geschäftsführer des McKnight Brain Institute von UF.
„Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass dies irreversibel ist, und wir müssen neue Ansätze und Therapeutika finden, damit jeder Produktivität, lebenslanges Gedächtnis und Lernen erleben kann. Die Erleichterung der Erzeugung neuer funktioneller Neuronen in unserem Gehirn während des gesamten Lebens könnte ein solcher Ansatz sein, um dieser Sache zu helfen. “
Quelle: Universität von Florida
