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Synapsentraining

Wie lernen Nervenzellen?

17.02.2011 • 0 Kommentare

Nervenzellen werden umso kontaktfreudiger, je häufiger sie aktiv sind. Hirnforscher der Universität Bonn haben nun herausgefunden, welche Prozesse bei diesem Trainingseffekt eine wesentliche Rolle spielen. Häufig genutzte Synapsen funktionieren wie eine Art Verstärker. Selbst sehr schwache Eingangssignale können bei ihnen zu einer starken Erregung der Nachbarzelle führen.

Diese Fähigkeit bekommen Synapsen jedoch nicht in die Wiege gelegt – sie müssen sie erlernen. Wie viel Botenstoffe an der Synapse ausgeschüttet werden, hängt von ihrem "Trainingszustand" ab: Bei häufiger Reizung kann sie so umgebaut werden, dass sie auf einen Schlag große Mengen dieser Neurotransmitter freisetzen kann. "Wir konnten nun erstmals zeigen, dass für den Umbau der Synapse nicht nur die regelmäßige lokale Stimulierung verantwortlich ist", sagt Prof. Dr. med. Heinz Beck von der Uni Bonn. "Er hängt auch ganz entscheidend von der Reizung des einige Millimeter entfernten Zellkörpers ab."

Es ist dem Neurowissenschaftler zusammen mit seinen Kollegen gelungen, ausschließlich den Zellkörper oder alternativ ausschließlich die Synapse zu reizen. In beiden Fällen beobachteten die Forscher keinen nachhaltigen Trainingseffekt. Anders war es, wenn sowohl Zellkörper als auch Synapse regelmäßig elektrisch gereizt wurden: Die Kontaktfreude der Nervenzelle nahm dann dauerhaft zu.

Der Zellkörper enthält unter anderem das genetische Material der Nervenzelle. Die Forscher vermuten, dass durch die regelmäßige elektrische Reizung gezielt Erbinformationen eingeschaltet werden. Der Zellkörper produziert dann vermehrt Proteine, die für die synaptische Funktion wichtig sind. Diese Proteine gelangen dann über eine Art "Schienennetz" innerhalb der Zelle zur Synapse.

"Wir haben diese Theorie überprüft, indem wir das Schienennetz zerstört haben", erläutert Beck. Mit dem erwarteten Ergebnis: "Die Synapsen büßten daraufhin ihre Lernfähigkeit ein." Die Wissenschaftler wollen nun herausfinden, welche Proteine aus dem Zellkörper für den Trainingseffekt verantwortlich sind.

Quelle: idw

Stuttgart

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