Neurobiologie : Langzeitgedächtnis wurde gelöscht

Wissenschaftler haben das Langzeitgedächtnis von Laborratten gelöscht und dabei Einsicht darüber gewonnen, wie solche Erinnerungen gespeichert werden.

Ewen Callaway

Yadin Dudai und Reut Shema vom Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel, konditionierten die Nager, einen bestimmten Geruch mit Krankheit zu assoziieren. Die Injektion eines Polypeptids mit der Bezeichnung ZIP in das Gehirn der Ratten einen Monat später löschte die unliebsame Erinnerung vollständig, berichten sie in Science.(1)

Die Studie legt nahe, dass Langzeiterinnerungen, selbst wenn sie für Jahre oder sogar ein Leben lang bestehen, kontinuierlich in einem immer währenden Prozess aufrechterhalten werden. Das widerspricht der bisherigen Vorstellung, dass Langzeiterinnerungen ganz einfach statisch gespeichert werden, erklärt Co-Autor Todd Sacktor, Neurowissenschaftler am State University of New York Downstate Medical Center.

"Die Ergebnisse sind erstaunlich, denn die meisten Leute würden sagen, dass es unmöglich ist, das Langzeitgedächtnis auf diese Art zu löschen", sagt Sacktor. Die meisten Neurowissenschaftler sind der Ansicht, dass relativ kontinuierliche physiologische Veränderungen der Neuronen dazu beitragen, Langzeiterinnerungen zu speichern, erklärt er.

Süße Erinnerungen

Die Forscher wussten bereits, dass es möglich ist, eine Erinnerung zu unterbinden, wenn es ihnen gelang, in den ersten Minuten in den Entstehungsprozess einzugreifen, indem sie Chemikalien in den Hippocampus injizierten, so dass Neurone keine weiteren Proteine produzieren konnten. Es war jedoch unklar, was passieren würde, wenn dieses Zeitfenster verpasst war, wenn die Erinnerung - wie angenommen - in einem anderen Teil des Gehirns, dem Kortex, auf lange Zeit gespeichert war. "Völlig unklar war, was dann als nächstes passiert", sagt Sacktor.

Um das herauszufinden, konditionierte das Team Ratten zunächst darauf, den Geruch von Saccharin zu meiden, indem sie sie dem süßen Geruch aussetzten und ihnen anschließend Lithium verabreichten - ein Metall, durch das sie krank wurden. Ratten, die so behandelt wurden, lernten schnell, Wasser, das nach Saccharin roch, zu meiden.

Als nächstes untersuchte das Team, was passierte, wenn sie ZIP, ein kleines Protein, das Sacktors Labor bereits verwendet hatte, um Erinnerungen im Hippocampus zu blockieren, in den Inselkortex der Ratten injizierten. ZIP blockiert ein Enzym mit der Bezeichnung PKM-zeta, das nach Sacktors Meinung der Schlüssel beim Erhalt des Langzeitgedächtnisses ist.

Die Ratten, die auf diese Art behandelt wurden, vergaßen selbst nach über einem Monat ihre üblen Erfahrungen und tranken fröhlich das süße Wasser.

Auf der Suche nach Spuren der Erinnerung versuchten die Wissenschaftler, die Mäuse wieder an die Verbindung zu erinnern, in dem sie ihnen erneut Lithium verabreichten. Die mit ZIP behandelten Mäuse tranken das gesüßte Wasser jedoch weiterhin. "Ganz gleich, was wir taten, die Erinnerung kam nicht zurück", sagt Sacktor.

Knüppel ins Getriebe

Das Team folgert, dass die Langzeiterinnerung von der permanenten Aktivität des Enzyms PHM-zeta abhängt, so Dudai. Ein bislang unbekannter Mechanismus, der die Enzymaktivität aufrechterhält, wäre somit für den Erhalt von Langzeiterinnerungen entscheidend. Indem es PKM-zeta blockiert, könnte ZIP diesen Prozess aufhalten. "Es ist, als würde man einen Knüppel in ein Getriebe halten. In dem Moment, in dem die Maschinerie stoppt, bricht die Erinnerung zusammen", meint Dudai.

David Glanzman, Neurowissenschaftler an der University of California in Los Angeles, ist nicht vollkommen überzeugt davon, dass die Erinnerung der Ratten komplett ausgelöscht wurde. Erst wenn weitere Experimente ergäben, dass der Effekt ein Jahr lang anhält, ließe er sich umstimmen, sagt er.

Die Forscher - die davon ausgehen, dass der Effekt anhält - untersuchen nun, ob die Erinnerungen tatsächlich über einen längeren Zeitraum gelöscht bleiben.

"Ich denke, es wird eine ganze Flut an Studien folgen", so Glanzman.

(1) Shema, R. et al. Science 317, 951-953 (2007).

Dieser Artikel wurde erstmals am 16.8.2007 bei news@nature.com veröffentlicht. doi:10.1038/news070813-10. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

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