Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abnahme der Lernfähigkeit im Alter durch Ausschalten eines Kaliumkanals verhinderbar

01.08.2003


Göttinger Max-Planck-Forschern ist es gelungen, ein Absinken der Lern- und Gedächtnisleistung bei älteren Mäusen zu verhindern durch Reduktion der Expression eines im Hippocampus lokalisierten Kalzium-aktivierten Kaliumkanals (SK3).
Foto: Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin, Göttingen


Eine Erfahrung, die wir alle mit zunehmendem Alter machen müssen: die Fähigkeit zum Lernen sowie das Erinnerungsvermögen nehmen sukzessive ab. Thomas Blank, Ingrid Nijholt, Min-Jeong Kye, Jelena Radulovic und Joachim Spiess vom Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin in Göttingen haben sich auf die Suche begeben nach den neurophysiologischen Grundlagen dieses Prozesses und sind einen interessanten Schritt weiter gekommen. Bei Versuchen mit Mäusen ist es den Max-Planck-Forschern gelungen, durch Herunterregulieren eines im Hippocampus lokalisierten Kalzium-aktivierten Kaliumkanals (SK3) ein Absinken der Lern- und Gedächtnisleistung zu verhindern. Über diese aufsehenerregenden Experimente berichtet das Göttinger Forscherteam in einer Brief Communication des Journals Nature Neuroscience.


In den Versuchen wurden junge sowie ältere Mäuse darauf trainiert, einen ganz bestimmten Ton mit einem aversiven, also abschreckenden Stimulus zu verbinden, hier mit einem leichten elektrischen Fuß-Schock. Werden Ton und Schock unmittelbar aufeinanderfolgend präsentiert, so können sich am darauf folgenden Tag alle Versuchstiere, unabhängig von ihrem Alter, an diese Assoziation erinnern: die Tiere reagieren jetzt auf die alleinige Präsentation des Tons mit einer entsprechenden Furchtreaktion, dem so genannten freezing, einer Art Erstarrung, die die Maus für kurze Zeit unbeweglich verharren lässt. Werden Ton und Schock beim Training in einem Abstand von mehreren Sekunden dargeboten, so entsteht eine komplexere Lernsituation, die im Säugergehirn die Mitwirkung des Hippocampus erfordert, einer für die Gedächtnisbildung wichtigen Hirnstruktur. Jetzt können sich am darauf folgenden Tag die jungen Mäuse an die Assoziation von Ton und Fuß-Schock deutlich besser erinnern als die älteren Tiere.

Darüber hinaus fanden die Wissenschaftler, dass die so genannte Langzeit-Potenzierung (engl. long term potentiation oder kurz LTP), eine elektrische Messgröße, die die Plastizität, also die Anpassungsfähigkeit des Gehirns widerspiegelt, im hippocampalen Gewebe der älteren Mäuse weitaus geringer ausgeprägt war als bei den Youngsters. Im Hippocampus der Oldies wiesen die Forscher dagegen mit spezifischen Antikörpern vermehrt einen Kaliumkanal nach, der für die neuronale Aktivität wichtig ist und als SK 3-Kanal bezeichnet wird. Durch gezieltes Herunterregulieren der SK 3-Produktion im Hippocampus bei den älteren Mäusen gelang es den Göttinger Max-Planck-Wissenschaftlern schließlich, die Einschränkungen beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung sowie bei der Langzeit-Potenzierung zu unterbinden.


Obwohl wir davon ausgehen müssen, dass nicht ein einzelnes Gen, sondern tatsächlich eine Vielzahl von Genen am Alterungsprozess beteiligt ist, so ist es doch vom therapeutischen Standpunkt aus höchst vielversprechend, wenn es einen Zusammenhang zwischen einem spezifischen Ionenkanal und der verminderten Gedächtnisleistung gibt, erklärt Joachim Spiess, Direktor der Abteilung für molekulare Neuroendokrinologie am Göttinger Max-Planck-Institut. Wir vermuten, dass der Anstieg in der Expression, also der Herstellung des SK 3 Kanals einen Mechanismus widerspiegelt, der zur altersbedingten Abnahme der Lern- und Gedächtnisleistung beiträgt. Wenn es gelingt, diesen Kanal über bestimmte Pharmaka selektiv zu regulieren, könnten sich ganz neue Ansätze ergeben, um den im Zuge der Alterung auftretenden Gedächtnisdefiziten wirksam entgegenzutreten, hofft Thomas Blank angesichts dieser neuen Erkenntnisse.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Joachim Spiess
Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin, Göttingen
Tel.: +49 (551) 3899 309
Fax.: +49 (551) 3899 359
E-Mail: spiess@em.mpg.de

Thomas Blank
Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin, Göttingen
Tel.: +49 (551) 3899 407
Fax.: +49 (551) 3899 359
E-Mail: blank@em.mpg.de

Joachim Spiess | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.nature.com/natureneuroscience
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Gedächtnisleistung Kaliumkanal Mäuse

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie