Um sich eine neue zu merken, muss man die alte vergessen • Elena Naimark • Science News zu den "Elementen" • Neurobiologie, Entwicklungsbiologie

Um sich an einen neuen zu erinnern, muss man den alten vergessen.

Do Degu (auf der linken Seite) Schwangerschaft dauert etwa drei Monate, und in Meerschweinchen (auf der rechten Seite) – 65 Tage; während dieser Zeit entwickeln und stabilisieren sich Neuronen des Gehirns; daher ist Vergesslichkeit auch in jungen Jahren nicht charakteristisch für diese Tiere – im Gegensatz zu Mäusen, bei denen die Schwangerschaft verkürzt ist. Fotos von bat-rodents.eu

Die japanisch-kanadische Gruppe von Neurowissenschaftlern untersuchte, wie und unter welchen Bedingungen die alten Informationen aus dem Gedächtnis gelöscht werden. Vielfältige Verhaltensexperimente an Mäusen sowie histologische Analysen haben gezeigt, dass aktive Neurogenese das Vergessen fördert. Neuronen wachsen bei jungen Menschen viel aktiver, und ihr Wachstum kann mit Hilfe von Chemikalien aktiviert oder verlangsamt werden. In allen Fällen beeinflusst die Beschleunigung oder Verzögerung der Neurogenese die Geschwindigkeit des Vergessens der alten Information.

Wenn Sie sich eine große Menge neuer Informationen merken müssen, denken Sie oft, dass nichts in Ihren armen Kopf passt, dass alles schon da ist. Aber in der Regel befindet sich der Ort, und das Neue ist in Erinnerung. Wie jedoch in den Experimenten von Wissenschaftlern der University of Toronto, des Pediatric Center SickKids Hospital (Toronto, Kanada) und der Universität für Gesundheit und Hygiene Fujita (Japan) gezeigt wurde, ist das Auswendiglernen sehr teuer.Um ein Neues zu lernen, muss man das Alte vergessen: Platz machen in den Regalen der Erinnerung.

Experimente beschreiben den Teil des Gedächtnisses, der vom Hippocampus gebildet wird. Dies ist insbesondere ein Langzeit-Ereignisspeicher. Die Bildung seiner Bildung, neben anderen Strukturen, ist die Gyrus Neuronen dentatus. Dies ist einer der wenigen Bereiche im Säugetiergehirn, in dem neue Neuronen während des gesamten Lebens des Organismus wachsen. Aufgrund des Wachstums neuer Neuronen, der Entstehung neuer dendritischer Stacheln und Synapsen erinnert sich das Gehirn an neue Reize. Aber neue Neuronen und Synapsen können die bereits bestehende Struktur nicht verändern. Dadurch werden die Nervenimpulse und die Größe der alten Reize transformiert, und die ersten Zellen können sich auf die eine oder andere Weise verschlechtern. Mit der ständigen Hinzufügung neuer Elemente ist es schwierig, Stabilität vom System zu erwarten. Folglich sollte bei aktivem Speichern auch das Vergessen der alten Information aktiv erfolgen. Mit anderen Worten, wenn eine intensive Neurogenese im Hippocampus im Gyrus dentatus stattfindet, sollte die Erinnerung an frühere Ereignisse ausgelöscht werden. Neurowissenschaftler haben diese Annahme getestet.

Die meisten experimentellen Arbeiten wurden an Mäusen durchgeführt.Bei Mäusen entwickelten wir einen konditionierten Reflex für einen kurzen Elektroschock. Die erste Gruppe von Tieren wurde vorübergehend in einen speziellen Käfig gesetzt, wo eine kurze Entladung auf den Boden aufgebracht wurde, und die andere, die Kontrollgruppe, ließ die Entladung in derselben Zelle nicht ab; Unter diesen Bedingungen entwickelten die Mäuse der ersten Gruppe schnell einen Reflex, um in einen "gefährlichen" Käfig gesetzt zu werden – einmal darin froren sie ein; Dies ist die Standardreaktion der Angst. Mäuse aus der Kontrollgruppe, offensichtlich hatten die Zellen keine Angst. Die Erinnerung an das Ereignis wurde durch die Reaktion der Angst bewertet: Wenn die Maus erstarrte und sich in einer gefährlichen Zelle befand, bedeutete dies, dass die Erinnerung an das Ereignis bewahrt wurde; Wenn sie rannte, als wäre nichts passiert, vergaß sie die Gefahr.

Die Mäuse wurden (17 Tage alt) mit erwachsenen Mäusen im Alter von zwei Monaten verglichen. In beiden Altersgruppen wurde eine Angstreaktion gebildet und beobachtet, wie sie aus diesen und anderen gelöscht wurde. Bei jungen Mäusen, in denen neue Neuronen viel aktiver wachsen als bei Erwachsenen, sollte das Vergessen aktiver sein. So ist es passiert. Wenn sich die erwachsenen Mäuse an die Gefahr für den nächsten Monat erinnerten, vergaßen die Jungen nach 2 Wochen fast vollständig.

Auf der linken Seite: Der anfängliche Angst-Reflex (Fading-Reaktion) war bei Erwachsenen ähnlich (blaue Punkte) und jung (grüne Punkte) Mäuse. Auf der rechten Seite Es zeigt, wie die Erinnerung an den Reflex ausgelöscht wurde: Junge Mäuse vergaßen die Gefahr in weniger als 2 Wochen. Die Plots aus dem Artikel in Diskussion Wissenschaft

Ist dieser Unterschied einfach aufgrund des Alters oder ist es wirklich eine Folge der verstärkten Neurogenese? Diese Frage ist ziemlich logisch, da das Phänomen der infantilen Amnesie bekannt ist. Es ist durchaus möglich, dass die erhöhte Vergesslichkeit junger Menschen in diesem Experiment gerade mit der infantilen Amnesie, aus welchem ​​Grund auch immer, und nicht mit der aktiven Neurogenese zusammenhängt. Wissenschaftler beantworteten diese Frage, indem sie zwei Gruppen von Mäusen verglichen: eines mit Neurogenese verlangsamte mit einem speziellen Medikament (die Technik arbeitet an transgenen Mauslinien, in denen spezifische virale Proteine ​​während der Neurogenese exprimiert werden; diese Expression stoppt mit Ganciclovir, aber Neuronenwachstum stoppt auch) Die Droge wurde der anderen Gruppe nicht gegeben. In den zwei Gruppen von Mäusen war die Reaktion der Angst die gleiche, aber diejenigen, die Neurogenese hatten, vergaßen normalerweise ihre Ängste. Mäuse mit verzögerter Neurogenese erinnerten sich länger an die Gefahr.Dies bedeutet, dass das Vergessen mit dem Wachstum neuer Neuronen verbunden ist.

Die Grafik zeigt, wie die Reaktion der Angst bei Mäusen (Alter 17 Tage) mit aktiver oder verlangsamter Neurogenese verschwand. WT – normale Neurogenese, TK – langsam mit pharmakologischen Präparaten; Mäuse mit verzögerter Neurogenese erinnerten sich besser an die schmerzhafte Erfahrung. Die Plots aus dem Artikel in Diskussion Wissenschaft

Die Verbindung von Vergessen mit der Wachstumsrate neuer Neuronen wurde auch an adulten Mäusen getestet. Dazu haben sie die Neurogenese mit Hilfe von "Körperkultur" aktiviert, indem sie sie mit einem Rad in einen Käfig setzen. Es ist bekannt, dass das Laufen in einem Rad die Neurogenese bei Mäusen stimuliert. Es stellte sich heraus, dass die erwachsenen Mäuse, wie sie besser hätten laufen sollen (etwa anderthalb Mal), die schreckliche Zelle mit Strom vergaßen. Mäuse, die in einem normalen Käfig saßen, waren sich der Gefahr bewusst. In Experimenten wurde die Neurogenese auf andere Weise stimuliert – mit Hilfe von Memantine. Und wieder hat die Aktivierung der Neurogenese zu einem schnellen Vergessen geführt.

Die Graphen zeigen die Dynamik der Angstreaktion bei erwachsenen Mäusen (60 Tage alt) mit aktiver oder verlangsamter Neurogenese. WT – normale Neurogenese, TK – verlangsamt mit sitzendem Inhalt in der Zelle (auf der linken Seite) oder pharmakologische Arzneimittel (Memantin, auf der rechten Seite). Nach 28 Tagen erinnerten sich Mäuse mit verzögerter Neurogenese in beiden Fällen mehr an die schmerzvolle Erfahrung als ihre aktiven Kameraden. Die Plots aus dem Artikel in Diskussion Wissenschaft

Alle diese Experimente legen nahe, dass aktive Neurogenese das Vergessen verursacht. Zu beachten ist, dass dies nicht nur durch Verhaltenstests, sondern auch durch histologische Analysen bestätigt wird: Bei den meisten "vergesslichen" Mäusen werden vermehrt wachsende Nervenzellen und neue Synapsen registriert. Bei anderen Säugetieren, die aufgrund einer längeren Schwangerschaft mit einem stärker entwickelten Gehirn geboren werden, ist das Vergessen bereits bei jungen Menschen signifikant verlangsamt. Es wurde an Meerschweinchen und Degu getestet. Der Prozess des Vergessens, wie er sowohl aus theoretischen Hypothesen als auch aus empirischen Daten folgt, beginnt nicht unmittelbar, sondern nach einer gewissen Zeit nach dem denkwürdigen Ereignis. Das Vergessen beruht schließlich auf der Aufnahme neuer Neuronen und Synapsen in das bestehende neurale Netzwerk des Gyrus dentatus, und das braucht Zeit. Es ist außerdem wichtig zu betonen, dass nicht alle Speicher gelöscht werden. Wenn der Einschlag stark war (in dieser Studie, wenn eine stärkere Entladung auf den Zellboden angewendet wurde), dann verschwindet die Erinnerung daran nicht in jungen Mäusen,noch die alten.

Quelle: K. G. Akers et al. Hippocampale Neurogenese reguliert das Vergessen während des Erwachsenenalters und der Kindheit // Wissenschaft. 2014. V. 344. P. 598-602.

Elena Naimark


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