Neuronen schaffen neue Wege, um Erinnerungen zu bilden. Wikimedia Commons/Nicolas P. Rougier
Wissenschaftler der Universität Kyoto, Japan, haben erfolgreich die Erinnerungen von Mäusen mit einem neural-optischen System manipuliert.
Die Studie ist noch in der Versuchsstadium sieht aber vielversprechend aus, um das speicherlöschende Gerät aus dem Film-Franchise "Men in Black" oder das medizinische Verfahren aus dem Film "Eternal Sunshine of the Spotless Mind" von 2004 zu einer echten Sache zu machen.
Die Studie wurde durchgeführt, indem Mäuse in eine dunkle Kammer gesetzt wurden, die sie in ihrem Lebensraum schockiert. Wenn eine Maus die Kammer betrat, wurden sie schockiert und wurden in der Nähe der Kammer ängstlich. Die Mäuse, die das Experiment durchmachten, vergaßen jedoch später dasElektroschock, entspannte sich in der Kammer und betrat sie wieder.
Erinnerungen werden während des Schlafs durch die Nervenaktivität, die als Langzeitpotenzierung LTP bezeichnet wird, gefestigt. Das Team um Akihiro Goto von der Universität Kyoto verwendet Beleuchtung einiger Neuronen, um die Cofilin-Synthese zu hemmen, ein Protein, das für LTP essentiell ist.
Der LTP-Prozess erzeugt Gedächtnisbildungen, indem er Synapsen mit neuronaler Aktivität stärkt. Durch die Untersuchung, welche Zellen wann LTP durchlaufen, können der Zeitpunkt der Gedächtnisbildung und der Speicherort im Gehirn bestimmt werden.
LTP kann auch durch die Einnahme von Medikamenten gestört werden, sie sind nicht präzise in der Ausrichtung auf bestimmte Regionen des Gehirns.
Gotos Team injizierte Mäusen ein Adeno-assoziiertes Virus AAV, das bei der Genübertragung verwendet wird, das ein Protein synthetisiert, das aus Cofilin besteht, und fluoreszierendes SuperNova, um den Ort der gebildeten Erinnerungen zu lokalisieren. Dieses Protein setzt reaktiven Sauerstoff frei, der nahe gelegene Verbindungen wie Cofilin deaktiviertbei Lichteinfall.
Goto, inspiriert von "Men in Black", beleuchtete in der Studie zweimal den anvisierten Teil des Gehirns der Mäuse. Einmal direkt nach dem Lernen und während die Mäuse ein zweites Mal schlafen. Dieser Vorgang löscht das Kurzzeitgedächtnis vonMäuse.
Er sagte: "Es war überraschend, dass die Eliminierung lokaler LTP durch gezielte Beleuchtung das Gedächtnis eindeutig gelöscht hat" in einem Interview mit Forschungsnachrichten der Universität Kyoto.
Der Co-Autor der Studie, Yasunori Hayashi, sagte, er glaubt, dass diese neue Technologie eine Methode bietet, um die Gedächtnisbildung sowohl zeitlich als auch räumlich auf zellulärer Ebene zu isolieren. Er wies darauf hin, dass LTP-bezogene synaptische Anomalien an Gedächtnis- und Lernstörungen beteiligt sindwie Alzheimer und Schizophrenie und sagte: "Wir erwarten, dass unsere Methode zu einer Reihe von Behandlungen für psychische Störungen führen wird."
Die Ergebnisse der Studie wurden am 11. November veröffentlicht im wissenschaftliche ZeitschriftWissenschaft.