Gesundheit : Neurophysiologie: Gedächtnis auf Hormontrip

Bas Kast

Wie lernt das Hirn Verbindungen, etwa, dass die Zahl "1789" zu dem Phänomen "Französische Revolution" gehört? Für beide Konzepte gibt es Zellen, die sie kodieren: Je nach dem, welche Gruppen von Nervenzellen aktiv sind, ist die Zahl oder die Revolution "in unserem Bewusstsein". An für sich aber hat die willkürliche Zahl 1789 nichts mit der Französischen Revolution zu tun. Die Gruppen von Nervenzellen, die die beiden getrennten Konzepte repräsentieren, müssen verbunden werden. Eine neue US-Studie der Northwestern University zeigt, dass weibliche Sexualhormone - Östrogene - die Kontakte von "Gedächtniszellen" dramatisch stimulieren können.

Erst durch wiederholte gleichzeitige Aktivität von Nervenzellen, die 1789 repräsentieren und solchen, die erregt sind, wenn wir die Französische Revolution ins Gedächtnis rufen, verstärken sich die Kontakte der beiden Gruppen von Nervenzellen. Auch wenn wir Vokabeln lernen, also zwei Wörter schnell hintereinander vor uns wiederholen, tun wir nichts anderes, als verschiedene Konzepte in unserem Hirn gleichzeitig zu aktivieren - dadurch werden sie verbunden. Offenbar können Östrogene dabei helfen, neue Kontakte zwischen Nervenzellen herzustellen.

Schlagartige Kontaktzunahme

Schon innerhalb von Tagen können zahlreiche Kontakte plötzlich verschwinden oder auftauchen, wie die Forscher an ihren Ratten als Versuchstiere feststellten. Dabei scheinen Östrogene den Aufbau von Verbindungen einer bestimmten Hirnregion in hohem Maße anzuregen.

Die Kontaktstellen im Hirn werden auch Synapsen genannt. Es sind die Schaltstellen, an denen zwei Nervenzellen, Neuronen, aufeinander treffen. Wenn ein elektrisches Signal am Neuron entlang zur Synapse läuft, dann bewirkt das an der Synapse ein Verschmelzen von Bläschen mit der Zellmembran. In diesen Bläschen befinden sich Botenstoffe, die durch das Verschmelzen mit der Membran in den synaptischen Spalt gelangen und an das nachgeschaltete Neuron andocken. Dort erregen sie diese Zelle, und das Signal ("Französische Revolution") wird weitergeleitet ("1789").

Die durch Östrogen vermehrte Zahl der Schaltstellen sorgt dafür, dass auch solche Signale vermehrt übertragen werden. Dabei werden nicht nur die Synapsen von Neuronen verstärkt, die ohnehin miteinander in Kontakt standen. Wie die Forscher nachweisen, bewirken die Östrogene auch ganz neue Zellverbindungen: "Monogame Zellen werden offenbar bigam, wenn der Östrogen-Spiegel steigt."

Den Sexualpartner wiederfinden

Warum Östrogene zu den Veränderungen führen, bleibt Spekulation. In einem bestimmten Moment des Östrogen-Zyklus einer weiblichen Ratte können 30 Prozent aller Zellkontakte verschwinden, berichten die Forscher. Der Zyklus ist bei Ratten nur ganz kurz, er beträgt vier bis fünf Tage - die Veränderung finden also innerhalb von Stunden statt. Der Hirnbereich, den die Wissenschaftler beobachteten, war der Hippocampus, eine Struktur, die entscheidend ist für die Bildung von Gedächtnis. Außerdem ist der Hirnbereich an die Orientierungsfähigkeit beteiligt.

"Vielleicht begünstigen die Veränderungen die Navigationsfähigkeit oder das räumliche Gedächtnis, wenn das Weibchen das gewählte Männchen für die Reproduktion finden muss", so die Forscher. Andere Studien zeigen, dass Östrogene einen positiven Effekt auf die Funktion unseres Denkorgans haben, "besonders", meinen die Wissenschaftler, "im alternden Hirn".

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