Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

LIN-Forscher entwickeln weltweit erstes Tiermodell für genetisch induzierte retrograde Amnesie

26.04.2016

Demenz, Unfälle oder traumatische Erlebnisse können bei Betroffenen einen Gedächtnisverlust verursachen. Die retrograde Amnesie, also das Löschen von Gedächtnisinhalten, ist ein bisher kaum verstandener Prozess. Bei ihren Arbeiten zur Aufklärung molekularer Mechanismen des Lernens und Gedächtnisses ist es Forschern um Dr. Dirk Montag vom Magdeburger Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) nun gelungen, ein weltweit einmaliges Tiermodell mit genetisch induzierbarer retrograder Amnesie zu entwickeln. Ihre Untersuchungen haben sie in einer aktuellen Studie im renommierten Fachjournal Biological Psychiatry vorgestellt.

Das Mausmodell, das die Wissenschaftler am LIN entwickelt haben, inaktiviert ein Gen namens Neuroplastin. Dirk Montag erklärt: „Es handelt sich bei Neuroplastin um ein Gen, an dem bisher nur wenige Wissenschaftler forschen, das aber für die Plastizität des Gehirns sehr wichtig ist.


Dr. Dirk Montag untersucht die Neuroplastin-Mäuse in seinem Labor.

LIN/Reinhard Blumenstein

Neuroplastin wurde bereits in Zusammenhang mit intellektuellen Fähigkeiten und Schizophrenie-Risiko gebracht. Wir haben nun erstmals ein Tiermodell entwickelt, mit dem genetisch eine retrograde Amnesie ausgelöst werden kann. Das Erstaunliche daran ist, dass die Inaktivierung eines einzigen Genes ausreicht, um assoziative Erinnerungen der Mäuse auszulöschen.“

Die Forscher haben genetisch veränderte Mäuse hergestellt, denen Neuroplastin vollständig fehlt oder dessen Synthese erst später im Leben gezielt ausgeschaltet werden kann. Mäuse ohne Neuroplastin weisen neben Lerndefiziten auch Auffälligkeiten im psychischen Bereich und bei anderen Organfunktionen auf.

Im Fokus der neu veröffentlichten Studie stehen die speziellen Lern- und Gedächtnisdefizite, die auftreten, wenn das Neuroplastin-Gen erst im erwachsenen Tier inaktiviert wird. Diese beziehen sich insbesondere auf das assoziative Lernen. Das vielleicht bekannteste Beispiel für dieses Lernparadigma ist der Pawlow´sche Hund, der sofort an sein Futter denkt, wenn er eine Glocke hört. Für den Menschen spielt assoziatives Lernen eine herausragende Rolle und liegt den meisten Lernvorgängen zugrunde, wie zum Beispiel die Ampelfarben mit dem richtigen Verhalten zu verknüpfen: rot bedeutet stehen bleiben und grün weiterfahren.

Für die Studie trainierten die LIN-Forscher Mäuse in einer Shuttlebox darauf, die Seite zu wechseln, sobald eine Lampe leuchtet. Blieben die Tiere sitzen, erhielten sie einen leichten, unangenehmen Reiz am Fuß. Die Nager verknüpften so die unangenehme Erfahrung mit dem Licht und wurden somit auf das Lichtsignal konditioniert.

Hatten die Mäuse diesen Zusammenhang gelernt, schalteten die Forscher das Neuroplastin-Gen bei den Mäusen aus. Nach Abbau des Neuroplastin-Proteins wurde ihr Gedächtnis getestet. Die Folge: Kontrollmäuse mit Neuroplastin hatten noch ein sehr gutes Gedächtnis mit mehr als 50 Prozent richtigen Reaktionen und erreichten nach einigen Trainingseinheiten schnell wieder maximale Ergebnisse. Die Mäuse ohne Neuroplastin hatten die Assoziationsaufgaben vollkommen vergessen und waren auch nicht in der Lage diese wieder zu erlernen. Nach Neuroplastinverlust wurde also eine retrograde Amnesie assoziativer Erinnerungen festgestellt.

„Interessant ist hierbei, dass es sich ausschließlich um Aufgaben rund um das assoziative Lernen handelt, die nicht mehr funktionierten. Aufgaben zum räumlichen Erinnern und Navigationsaufgaben konnten sie weiterhin normal lösen“, so Montag. Auch nach erneuten Trainingseinheiten verbesserten sich die Leistungen der Neuroplastin-Mäuse in der Shuttlebox nicht wieder. „Wir konnten somit zeigen, dass ohne Neuroplastin kein assoziatives Lernen und kein assoziatives Gedächtnis möglich sind.“

In zukünftigen Studien wollen die Forscher das Neuroplastin-Gen nur in bestimmten Nervenzellen und Hirnregionen ausschalten, um so die entscheidenden Netzwerke noch genauer einzugrenzen: „Wir möchten wissen, welche zellulären Mechanismus bestimmen, wo welche Inhalte im Gehirn gespeichert werden“, fasst Dirk Montag zusammen.

Andererseits will er mit seinem Team erforschen, welche molekularen Zusammenhänge zwischen dem Neuroplastin-Gen und dem Gedächtnis bestehen. Diese Arbeiten könnten helfen, Medikamente für Personen mit belastenden Erinnerungen an traumatische Erlebnisse, sogenannten posttraumatischen Belastungsstörungen, zu entwickeln.

Die Studie ist online verfügbar unter: http://dx.doi.org/10.1016/j.biopsych.2016.03.2107

Das Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) in Magdeburg ist ein Zentrum für Lern- und Gedächtnisforschung.

Weitere Informationen:

http://www.lin-magdeburg.de

Sophie Ehrenberg | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Parasit tarnt sich durch Umstrukturierung
18.10.2018 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Was macht Graphen in der Lunge?
18.10.2018 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nanodiamanten als Photokatalysatoren

18.10.2018 | Materialwissenschaften

Schichten aus Braunschweig auf dem Weg zum Merkur

18.10.2018 | Physik Astronomie

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics