Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lernen und Erinnern haben biochemische Grenzen

29.08.2002


Protein Phosphatase-1 führt zum Verlust bei Erlerntem

... mehr zu:
»Mäuse »PP1 »Plattform

Zellbiologen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ) haben nachgewiesen, dass das so genannte Phosphatase-1-Protein (PP1) die Lernfähigkeit einschränkt und zum Verlust des Gelernten beiträgt. Wie die Forscher um Isabelle Mansuy im Fachmagazin Nature erklären, verbesserte sich bei Mäusen die Gedächtnisleistung, wenn die PP1-Wirkung gehemmt wurde. Ein solches Schutzsystem ist für das Gehirn wichtig, da dessen Kapazität beschränkt ist, heißt es weiter. Das Protein Phosphatase-1 gehört zu einer Gruppe von Molekülen, die bereits bei früheren Untersuchungen als Kontrollinstanz für Lernen und Erinnern vorgeschlagen wurden.

Die ETH-Forscher verwendeten gentechnisch veränderte Mäuse, bei denen PP1 ein- und ausgeschaltet werden konnte. Diese Tiere wurden verschiedenen Tests unterzogen. Bei einem wurden die Tiere in eine Kiste mit drei Gegenständen gesetzt und mussten diese "kennenlernen". Dafür gab es drei Zeitpläne: Lernen ohne Unterbrechung, mit kurzen und mit längeren Unterbrechungen. Um zu prüfen, wie gut sich die Mäuse die Gegenstände gemerkt hatten, wurden sie wieder in die Kiste gesetzt. Ein Gegenstand wurde dabei ausgetauscht. Verharrten die Tiere bei dem neuen Gegenstand länger als bei den anderen, wurde dies als Indiz gewerte, dass sich die Mäuse an die bekannten Gegenstände erinnerten. Mäuse mit inaktivem PP1 erreichten bei kurzen Lernunterbrechungen eine vergleichbare Leistung wie Mäuse mit PP1 nur bei den längeren Unterbrechungen erzielten. Mit kurzen Pausen schnitten diese wesentlich schlechter ab. Die letzteren Ergebnisse interpretiert Mansuy: "PP1 stellt eine notwendige Kontrolle dar, damit wir nicht zu viele Informationen verarbeiten. Die Kapazität des Gehirns ist beschränkt, so dass es ein aktives Schutzsystem braucht."


Um festzustellen, ob PP1 seine Wirkung allgemein beim Lernen entfaltet, wurde die Orientierung der Mäuse im Raum getestet. Die Mäuse mussten in einer Wanne eine für sie unsichtbare Plattform unter dem Wasserspiegel finden. Mäuse ohne PP1 brauchten weniger Trainingseinheiten bis sie gezielt zur Plattform schwammen. Wurden aber die einzelnen Trainingseinheiten intensiviert, erreichten auch die Tiere mit PP1 vergleichbare Ergebnisse. In der Folge wurde das Mäuse-Gedächtnis getestet. Bereits zwei Wochen nach dem Einstudieren fanden die Mäuse mit normaler PP1-Funktion die Plattform schlechter. Dagegen erinnerten sich die Mäuse, deren PP1-Funktion unterdrückt wurde, bis zu acht Wochen danach erstaunlich gut an die Lage der Plattform. Ein ähnliches Erinnerungsvermögen wiesen auch Tiere auf, bei denen PP1 erst nach dem Training unterdrückt worden war. Das spricht dafür, dass PP1 nicht nur das Lernen erschwert, sondern auch das Vergessen aktiv beschleunigt.

Dies zeigte sich auch bei alten Mäusen. Bei diesen lernten diejenigen ohne PP1 erneut geringfügig besser. Die Daten dabei legen nahe, dass eine PP1-Unterdrückung vor Gedächtniszerfall schützt. "Die Versuche mit den alten Mäusen zeigen, dass kognitive Fähigkeiten gerettet werden können", kommentiert Mansuy. Besonders interessant sei dies auch, da man bereits vorher wusste, dass alte Mäuse über mehr PP1 verfügen. Die Befunde sprechen somit dafür, dass erschwertes Lernen und Gedächtniszerfall im Alter nicht unbedingt unabwendbare, irreversible Prozesse darstellen.

Sandra Standhartinger | pte.online
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch
http://www.nature.com

Weitere Berichte zu: Mäuse PP1 Plattform

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Verbesserte Kohlendioxid-Fixierung dank Mikrokompartiment
25.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Regenbogenfarben enthüllen Werdegang von Zellen
25.09.2017 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungen

Posterblitz und neue Planeten

25.09.2017 | Veranstaltungen

Hochschule Karlsruhe richtet internationale Konferenz mit Schwerpunkt Informatik aus

25.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Hochvolt-Lösungen für die nächste Fahrzeuggeneration!

25.09.2017 | Seminare Workshops

Seminar zum 3D-Drucken am Direct Manufacturing Center am

25.09.2017 | Seminare Workshops