Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Schlaf das räumliche Gedächtnis fördert

13.05.2016

Die Schlafphase, in der wir träumen, spielt eine wichtige Rolle für das Gedächtnis. Warum das so ist, war bislang unklar. Zum ersten Mal konnte eine internationale Forschergruppe mit Berner Beteiligung einen kausalen Zusammenhang zwischen dieser Schlafphase und der räumlichen Erinnerung nachweisen.

Wenn unser Gehirn neue Informationen erhält, werden diese auf verschiedene Arten gespeichert – zum Beispiel als räumliche Erinnerung – und später wieder abgerufen, etwa für die räumliche Orientierung in einer Stadt. Seit Jahrzehnten wird vermutet, dass eine bestimmte Schlafphase, die sogenannte REM (Rapid Eye Movement)-Phase, in der wir träumen, direkt an der Entstehung von solchen Gedächtnisleistungen beteiligt ist.


Für das räumliche Gedächtnis braucht es den REM-Schlaf.

Verkehrshaus Luzern

«Hunderte von Studien haben bereits versucht, einen kausalen Zusammenhang zwischen REM-Schlaf und Erinnerung herzustellen», sagt Prof. Antoine Adamantidis, Gruppenleiter Neurologie des Departements Klinische Forschung der Universität Bern und Schlaf-Wach-Epilepsie-Zentrum des Inselspitals Bern. «Bisher konnte jedoch die Aktivität von Nervenzellen während des REM-Schlafes mittels traditioneller Methoden nicht isoliert untersucht werden.»

Dies ist nun dank einer neuen Technologie erstmals gelungen. Zusammen mit Forschenden um den Psychiatrieprofessor Sylvain Williams des Douglas Mental Health University Institute und der McGill University in Montreal, Kanada, beschreibt Adamantidis einen Mechanismus im Mausmodell, der essenziell ist für die räumliche Erinnerung. Die Studie wurde nun im Journal «Science» publiziert.

«GPS» des Gehirns beeinflusst

Für ihre Studie setzten die Forschenden die Optogenetik ein – eine relativ neue Technik, die es erlaubt, genetisch veränderte Nervenzellen im Gehirn mittels Licht «fernzusteuern». Im Visier hatten sie dabei insbesondere eine Formation von Nervenzellen, welche den Hippocampus regulieren, eine Gehirnregion, die im Wachzustand eine zentrale Rolle spielt für das räumliche Gedächtnis und die deshalb als «GPS-System» des Gehirns bezeichnet wird.

Nachdem die Forschergruppe Mäuse so trainiert hatte, dass sie eine räumliche Orientierungs-Aufgabe lösen konnten, beobachteten sie sie im Schlaf. Mittels Lichtpulsen unterdrückten sie die für die räumliche Gedächtnisleistung zuständigen Nervenzellen während der REM-Phase.

Am nächsten Tag testeten die Forschenden, ob die Mäuse sich an die Aufgabe vom Vortag erinnerten, und stellten fest, dass deren räumliche Orientierung signifikant schwächer war. «Als wir die Aktivität derselben Nervenzellen ausserhalb der REM-Phase unterdrückten, hatte dies keinen Effekt auf das Gedächtnis», sagt Adamantidis. «Dies zeigt, dass die REM-Phase für die räumliche Erinnerung nötig ist».

Bedeutend für Therapie von Schlaf- und Gedächtnisstörungen

Laut den Forschenden wäre es nun interessant zu wissen, ob und wie die Aktivität von Nervenzellen in der REM- und Tiefschlafphase koordiniert werden, um unterschiedliche Arten von Gedächtnis zu generieren. Die Ergebnisse der Studie können auch für die Behandlung von Schlafstörungen von Bedeutung sein, da diese heute zu den häufigsten Gesundheitsproblemen zählen.

Schlafmangel verursacht zahllose Auto- oder Arbeitsunfälle und wird mit mehreren Erkrankungen des Gehirns in Verbindung gebracht – darunter die Alzheimer-Krankheit. «Auffallend ist, dass die REM-Phase in solchen Krankheiten oft massiv gestört ist», sagt Adamantidis. «Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine unterbrochene REM-Phase offenbar direkt zu einem Gedächtnisverlust führt, wie sie etwa bei Alzheimer auftritt.»

Die Forschenden sind überzeugt, dass ein besseres Verständnis der REM-Phase von grossem gesellschaftlichem Interesse ist und dazu beitragen kann, Schlafstörungen und damit verbundene Neurodegenerationen besser zu behandeln.

Angaben zur Publikation:

Richard Boyce, Stephen D. Glasgow, Sylvain Williams and Antoine Adamantidis: Causal Evidence for the Role of REM Sleep Theta Rhythm in Contextual Memory Consolidation. Science, 13. Mai 2016, Vol. 352, Issue 6287, pp. 812-816
DOI: 10.1126/science.aad5252

Weitere Informationen:

http://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2016/medie...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen
15.10.2018 | Universität Rostock

nachricht Bio-Angeln für Seltene Erden: Wie Eiweiß-Bruchstücke Elektronik-Schrott recyceln
15.10.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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: 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...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungen

Berlin5GWeek: Private Industrienetze und temporäre 5G-Inseln

15.10.2018 | Veranstaltungen

PV Days in Halle zeigen neue Chancen für die Photovoltaik

11.10.2018 | Veranstaltungen

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

Smart Glasses Guide: Neues Tool zur Auswahl von Datenbrillen und Anwendungen

15.10.2018 | Informationstechnologie

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Grauer Star: Neues Verfahren bei der Katarakt-Operation

15.10.2018 | Medizintechnik

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