Hirnforschung: Mit Hilfe von Licht “verlorene” Erinnerungen wiederfinden
Das Gehirn ist das wohl am wenigsten erforschte menschliche Organ. Es hat ganz erstaunliche Kapazitäten, aber dennoch können sich die meisten Menschen nicht erinnern, was sie vor einer Woche zum Frühstück aßen. Das ist völlig normal, solche Dinge merkt sich so gut wie niemand, sie zu vergessen ist Alltag. Anders sieht es für Menschen aus, die durch eine traumatische Hirnverletzung oder eine neurologische Krankheit wie Alzheimer an Amnesie leiden. Forschern ist es nun gelungen, mit Hilfe von Licht “verlorene” Erinnerungen wieder zu finden.
Foto: Hyperactive Neuron Network 1, Ahmed Riyazi Mohamed, Flickr, CC BY-SA 2.0
Mäuse mit Amnesie
Das Forscherteam vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) veröffentlichte seine Studie im Magazin Nature. Sie wollten mit ihren Untersuchungen die Frage klären, ob der Verlust von Erinnerungen auf den Untergang bestimmter Hirnzellen (also Verluste im Bereich der Speicherung der Erinnerung) oder die Blockade neuroyaler Signalwege (also Probleme im Bereich des Abrufend der Erinnerung) beruht.
“Brain researchers have been divided for decades on whether amnesia is caused by an impairment in the storage of a memory, or in its recall. The majority of researchers have favored the storage theory, but we have shown in this paper that this majority theory is probably wrong. Amnesia is a problem of retrieval impairment.”, so Susumu Tonegawa vom RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics in einem Statement.
Tonegawa und dem Team gelang es, entgegen der bisher mehrheitlich vertretenen Meinung, nachzuweisen, dass den Effekten von Amnesie ein Problem beim Abrufen der Erinnerungen zugrunde liegt.
Das Team ließ Mäuse an Amnesie erkranken. Dazu brachten sie ihnen zuerst bei, einen milden Elektroschock mit einer bestimmten Kammer zu assoziieren. Dann haben sie die Neuronen, die während der Erschaffung dieser Erinnerung aktiv waren, genetisch markiert und anschließend chemisch deaktiviert. Im Gegensatz zu der Kontrollgruppe ging den Mäusen die kürzlich hergestellte Assoziation wieder verloren.
Erinnerungen mit Licht wiederherstellen
Die Forscher untersuchten dann, ob sich die Erinnerung mit optogenetischen Licht wieder herstellen lassen. Die Technologie nutzt Licht, um Proteine, die in Neurone injiziert werden, zu aktivieren. Durch ein gegenüber blauem Licht sensitiven Protein gelang es, die spezifischen, mit der Erinnerung verknüpften Neuronen wieder zu aktivieren. Beide Gruppen von Mäusen stellten die Verbindung zwischen Kammer und Schock anschließend wieder her.
Die Studie legt nahe, dass verschiedene Prozesse in dem Speichern und Abrufen von Erinnerungen involviert sind. Die Forscher fanden heraus, dass die Problematik bei Amnesien vor allem in einem Vorgang liegt, der als Erinnerungskonsolidation bekannt ist und bei der Gruppe von Neuronen eine chemische Veränderung durchmachen. Die Ergebnisse legen außerdem nahe, dass die verlorenen Erinnerungen nicht durch natürliche Trigger wiederhergestellt werden können, wohl aber durch direkte Aktivierung der Neuronen von außen. Das bedeutet, dass die Erinnerungen nicht an sich gelöscht werden, sondern nur nicht abgerufen werden können.
“Our conclusion is that in retrograde amnesia, past memories may not be erased, but could simply be lost and inaccessible for recall. These findings provide striking insight into the fleeting nature of memories, and will stimulate future research on the biology of memory and its clinical restoration”, so Tonegawa.
