Demenzbehandlung: Verstehen, wie Erinnerungen entstehen

Forscher von der Universität von Houston in Texas glauben, dass sie dem Verständnis, wie Erinnerungen entstehen, einen Schritt näher kommen, was letztlich bessere Behandlungen zur Verbesserung des Gedächtnisses bei Menschen aller Altersgruppen liefern könnte.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in Aktuelle Biologie, versprechen ein vollständigeres Verständnis darüber, wie sich Erinnerungen sowohl auf molekularer Ebene als auch durch neuronale Schaltkreise bilden.

Für Menschen mit Demenz kann Gedächtnisverlust tiefgreifende Auswirkungen auf ihr tägliches Leben haben. Sich an Dinge zu erinnern, die sie gerade gelernt haben, sich alle paar Minuten die gleichen Informationen zu holen oder wichtige Ereignisse zu vergessen, kann Verwirrung und Kontrollverlust mit sich bringen.

Gregg Roman, außerordentlicher Professor für Biologie und Biochemie an der Universität, erklärt:

"Erinnerung ist wichtig für unsere tägliche Funktion und ist auch zentral für unser Selbstempfinden. In hohem Maße sind wir die Summe unserer Erfahrungen. Wenn Erinnerungen nicht mehr abgerufen werden können oder wir Schwierigkeiten haben, neue Erinnerungen zu bilden, sind die Auswirkungen häufig tragisch. In Zukunft wird uns unsere Arbeit ermöglichen, besser zu verstehen, wie menschliche Erinnerungen entstehen. "

Für die Forschung untersuchten Roman und sein Postdoktorand Shixing Zhang die Gehirne von Fruchtfliegen der Gattung Drosophila.

Roman erklärt ihre Wahl:

"Drosophila stellt das Goldilocks-Prinzip der neuralen Forschung mit ausreichender Verhaltenskomplexität dar, während es einen großen Vorteil in der neuralen Einfachheit beibehält. Die komplexen Verhaltensweisen erlauben uns, viele Verhaltensprozesse wie Lernen, Aufmerksamkeit, Aggression und suchtähnliches Verhalten zu untersuchen, während die Einfachheit uns erlaubt, die entscheidenden neuralen Aktivitäten bis hinunter zu einzelnen Zellen zu analysieren. "

Während die Struktur der Fruchtfliegenhirnstruktur mit viel weniger Neuronen viel einfacher ist, sagen Forscher, dass der Pilzkörper mit dem perirhinalen Kortex beim Menschen vergleichbar ist, der die gleiche Funktion der sensorischen Integration und des Lernens erfüllt. Das Team sagt, die Einfachheit der Gehirnstruktur ermöglicht es ihnen, Einblicke zu gewinnen, wie Erinnerungen erworben, gespeichert und abgerufen werden.

Im Gehirn der Fliege konnten die Wissenschaftler die Zellen identifizieren, die mit olfaktorischem Lernen und Gedächtnis assoziiert sind. Olfaktorisches Lernen ist ein Beispiel für klassische Konditionierung, die Pavlov mit seinen Experimenten an Hunden demonstrierte.

Gammalobus-Neuronenantworten

Für diese Studie wurden die Fliegen darauf trainiert, einen schwachen elektrischen Schock mit einem bestimmten Geruch zu assoziieren. Nachdem sie dem Schock ausgesetzt waren, vermieden die Fliegen diesen Geruch.

Roman erklärt weiter:

"Wir haben festgestellt, dass diese speziellen Nervenzellen - die Gammalocken-Neuronen der Pilzkörper im Insektengehirn - durch Gerüche aktiviert werden. Das Training der Fliegen, einen Geruch mit einem elektrischen Schock zu assoziieren, veränderte, wie diese Zellen auf Gerüche reagierten Gamma-Lobe-Neuron-Aktivität, bekannt als eine Gedächtnisspur. "

"Interessanterweise", fügt er hinzu, "fanden wir heraus, dass das Training dazu führte, dass die Gamma-Lappen-Neuronen durch Gerüche, die nicht mit einem Elektroschock gepaart waren, schwächer aktiviert wurden, während die Gerüche zusammen mit Elektroschock eine starke Aktivierung dieser Neuronen aufrechterhielten. Die Gamma-Lappen-Neuronen reagierten stärker auf den trainierten Geruch als auf den untrainierten Geruch. "

Das Team fand heraus, dass ein spezifisches Protein - das heterotrimere G (o) -Protein - natürlicherweise Gamma-Lappen-Neuronen inhibiert. Das Entfernen der Aktivität dieses Proteins nur innerhalb der Gamma-Lappen-Neuronen führte zu einem Verlust der Gedächtnisspur und folglich zu einem schlechten Lernen, sagt Roman.

Die Forscher behaupten, dass die Hemmung der Freisetzung von Neurotransmittern aus diesen Neuronen durch die Wirkungen des G (o) -Proteins der Schlüssel zur Bildung der Gedächtnisspur und der damit verbundenen Erinnerungen ist.

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