Das ist eine echte Sensation im Verständnis der Vorgänge, welche Erinnerung und Gedächtnis ausmachen: Schweizer Wissenschafter haben erstmals per Elektronenmikroskop die Veränderungen an
Nervenzellen im Gehirn „fotografieren" können, die für die Anlage des Langzeit-Gedächtnisses verantwortlich sind. Ein Team um Dominique Muller von der Universität von Genf (Institut für
Neuropharmakologie) belegte an Gehirngewebe von Ratten, dass das Langzeit-Gedächtnis auf der Bildung von zusätzlichen Bindungsstellen (Synapsen) zwischen Neuronen (Nervenzellen) beruht.
Diese Arbeiten liefen im Rahmen des internationalen „Human Frontier Science Program", das 1989 von den G7-Staaten ins Leben gerufen wurde. Die Erkenntnisse der Schweizer Spezialisten wurden in der
letzten Ausgabe der britischen Wissenschaftszeitschrift „Nature" veröffentlicht. „Seit Mitte der achtziger Jahre weiß man, dass das Gehirn junger Ratten, die ständig in einer sie stimulierenden
Umgebung gehalten werden, ein viel komplexeres Netzwerk an Nervenzellen im Gehirn haben als Ratten aus einer reizarmen Umgebung. Bisher konnte man aber die Effekte dieser Stimulation auf zwei
Neuronen aber noch niemals sichtbar machen", so Experten des Forschungsprogramms.
Die Neurobiologen sprechen beim Entstehen eines Langzeit-Gedächtnisses von der sogenannten „Long Term Potentiation (LTP)". Das bedeutet, dass es im Gehirn zu echten substanziellen Veränderungen
kommt, die bei ähnlichen Reizen wie in der Vergangenheit zu einem intensiveren Erinnerungsvermögen führen. Das bedeutet beispielsweise beim Menschen, dass jeder der im Gehirn vorhandenen rund 100
Milliarden Neuronen rund 10.000 solcher Verbindungsstellen · Synapsen · mit anderen Nervenzellen herstellen kann. Aber nur einige Dutzend dieser Synapsen sind als Langzeit-Gedächtnis-Nervenleitungen
ausgebildet. Ein „Deja vu"-Erlebnis in Form des Langzeit-Gedächtnisses bildet sich dadurch, dass mit einander durch einen mehrfachen Reiz in Verbindung stehende Nervenzellen des Gehirns für dieses
Signal plötzlich doppelt so sensibel werden.
Das Langzeitgedächtnis führt somit zu einer Verdopplung des Reizleitungs-Kontakts zwischen den beteiligten Neuronen. Die dabei vor sich gehenden und bleibenden Veränderungen haben die Schweizer
Wissenschafter aufgeklärt und sichtbar gemacht. Nicolas Toni, Mitglied des Genfer Wissenschafter Teams: „Synapsen eines Neurons, das von seiner Nachbarzelle wiederholt stimuliert wird, verändert sich
physisch. Die Membran verändert sich, ein weiterer Kontaktpunkt (zwischen den beiden Nervenzellen) wird gebildet. Diese Verdoppelung der Synapse entsteht etwa eine Stunde nach dem Reiz."
Die Wissenschafter haben diese Abläufe an stimuliertem Rattenhirn-Gewebe unter dem Elektronenmikroskop beobachtet. Dann wurde per Computer ein 3D-Bild der Ausbildung einer zweiten Synapse im
Rahmen der Ausbildung eines Langzeit-Gedächtnisses errechnet und damit die ersten „Gedächtnis-Schnappschüsse" geschaffen.
Erstmals ist US-Wissenschaftern auch die dreidimensionale Abbildung von Eiweiß-Ablagerungen im Gehirn gelungen, die typisch für die Alzheimer-Krankheit sind. In der Zeitschrift „Proceedings" der
Nationalen Wissenschaftsakademie hieß es, damit könnte möglicherweise künftig die exakte Diagnose der Krankheit ohne chirurgischen Eingriff möglich sein. Bisher konnten die Eiweißablagerungen nur an
entnommenem Gehirngewebe nachgewiesen werden.
Mit Hilfe von Magnetresonanz und Computerreproduktion machten die Wissenschaftler der Universität Duke in Durham (US-Bundesstaat North Carolina) mehrere hundert Aufnahmen aus den verschiedensten
Winkeln von der Ablagerung. Nach Ansicht der Mediziner könnte die Methode helfen herauszufinden, ob die Eiweißablagerungen der Grund für die Alzheimer-Krankheit sind, oder ob sie eine Folge davon
sind.
Freitag, 17. Dezember 1999