Wie das Gehirn Erinnerungen verknüpft und speichert: Neue Erkenntnisse

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Art und Weise, wie das menschliche Gehirn Erinnerungen bildet und abruft, hat Wissenschaftler seit langem fasziniert. Neue Forschungen haben nun Licht auf die Mechanismen geworfen, die hinter der Speicherung und Verknüpfung von Erinnerungen stehen.

Die Frage, wie das Gehirn neue Informationen und Erinnerungen aktualisiert, beschäftigt Wissenschaftler seit Jahrzehnten. Einige Theorien konzentrieren sich auf chemische Veränderungen in spezifischen Neuronen, während andere strukturelle Verschiebungen zwischen Gehirnzellen in den Fokus rücken. Dr. Tomás Ryan vom Trinity College Dublin gehört zu den Neurowissenschaftlern, die diese Fragen durch die Verfolgung von Zellen, die am Lernen beteiligt sind, untersucht haben. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Bildung von Erinnerungen von den Verbindungen zwischen Gruppen von Engrammzellen abhängt, die als Neuronen gelten, die spezifische Erfahrungen erfassen und speichern.

Forscher glauben, dass jede Erfahrung ein Aktivierungsmuster von Gehirnzellen hinterlässt, das später wieder eingeschaltet werden kann. Um diesen Prozess in Aktion zu sehen, verfolgten Neurowissenschaftler zwei Sätze von Engrammzellen, die jeweils mit einer anderen Erinnerung verbunden waren. Sie entdeckten, dass, wenn ein Satz von Zellen reaktiviert wurde, der andere Satz manchmal ebenfalls aufleuchtete, als ob die Erinnerungen miteinander verknüpft worden wären.

Diese Idee widerspricht der alten Vorstellung, dass ein einzelnes Neuron eine gesamte Erinnerung speichert. Stattdessen könnte die Erinnerung in den Verbindungen liegen, die diese Zellen im Laufe der Zeit aufbauen und umgestalten. Solche strukturellen Umgestaltungen helfen uns, neue Informationen zu verarbeiten, ohne alte Erfahrungen zu verlieren.

Ein spezifisches Protein, PSD-95, hat sich als Torwächter dieser Engrammzellenverbindungen herausgestellt. Dieses Protein sitzt an den Nervenverbindungsstellen, den sogenannten Synapsen, und hilft, Rezeptormoleküle zu verankern. Als das Team die Menge an PSD-95 in den Neuronen, die eine bestimmte Erinnerung speichern, reduzierte, verhielten sich diese Verbindungen anders. Unter bestimmten Bedingungen schien die Erinnerung bestehen zu bleiben, selbst wenn die Forscher versuchten, sie zu dämpfen.

Diese Persistenz deutet darauf hin, wie das Gehirn Erinnerungen bewahren kann, von denen wir annehmen könnten, dass sie verblassen sollten. Es deutet auch darauf hin, warum ein Mangel oder eine Störung von PSD-95 normale Lernmuster entgleisen könnte. Diese Arbeit greift einen breiteren Wandel in der Neurowissenschaft auf. Anstatt sich auf einzelne Zellen zu konzentrieren, untersuchen viele Forscher jetzt, wie mehrere Zellen Netzwerke bilden, die unsere täglichen Erfahrungen halten.

Die Entschlüsselung des komplizierten Zusammenspiels zwischen Engrammzellen könnte letztendlich beeinflussen, wie wir lehren, Gedächtnisstörungen behandeln oder die psychische Gesundheit unterstützen. Wenn Verkabelungsänderungen im Kern des Lernens stehen, könnte es clevere Wege geben, gesunde Umgestaltungen bei Menschen zu fördern, die mit Bedingungen wie posttraumatischem Stress oder Depressionen zu kämpfen haben.

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