aus derStandard.at, 23. Dezember 2013, 12:10
Wie "Spitze Gehirnwellen" dem Gedächtnis auf die Sprünge helfen
Sharp wave/ripples, die bisher mit Lernen im Schlaf in Verbindung gebracht wurden, könnten auch im Wachzustand wichtig sein
Klosterneuburg - Im Schlaf treten schnelle Schwingungsmuster – so genannt Sharp wave/ripples (SWR) – im Lernzentrum des Gehirns (Hippocampus) auf. Lange wurde angenommen, dass diese "spitzen Gehirnwellen" an der Festigung von Erinnerung beteiligt sind. In aktuellen Forschungsprojekten wurde die Rolle der SWRs im Wachzustand untersucht. Die Befunde legen nahe, dass die Schwingungsmuster auch bei der Stärkung der Zellanordnung und der Formung des räumlichen Arbeitsgedächtnisses eine Rolle spielen.
Aber lassen sich diese Theorien auch auf Lernprozesse bei Tieren anwenden? Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg um Jozsef Csicsvari erläutern aktuell im Fachmagazin "Philosophical Transactions" der Royal Society, wie die allgemeinen Theorien bezüglich der Funktion der SWRs jene Mechanismen erklären können, die bei Ratten für das räumliche Lernen und die damit verbundene Stabilisierung neuer kognitiven Karten im Hippocampus verantwortlich sind.
Erinnerungen in Gehirnregionen übertragen
Man vermute, dass der Hippocampus Erinnerungen kurzfristig speichert und im Schlaf mittels SWR-Gehirnwellen spontan wieder aufruft, damit sie gefestigt werden können, so Csicsvari. Durch diesen Prozess könnten sie auch an andere Gehirnregionen weitergegeben und dort endgültig gespeichert werden. Aber auch bei wachen Nagern seien SWRs messbar, etwa wenn sie während einer Bewegung kurz innehalten.
"Wenn Erinnerungen aufgerufen werden, können sie bei der Entscheidung helfen, was man als Nächstes tun sollte", erklärt Csicsvari. Die Forscher hatten Ratten beigebracht, sich auf einem bestimmten Weg durch ein Labyrinth zu bewegen, um Nahrung zu finden. Wenn sie bei Tieren, die vor Abzweigungen standen, die SWR-Wellen unterdrückten, fanden sich diese weniger gut zurecht, zeigten die Ergebnisse.
Die Forscher schließen daraus, dass die Sharp wave/ripples eine wichtige Rolle dabei spielen könnten, die Verknüpfungen von Gehirnzellen untereinander zu stärken. Um eine Erinnerung zu speichern und wieder aufzurufen, seien immer mehrere Zellen notwendig, die gemeinsam aktiv werden. Dies funktioniere umso besser, je stärker sie miteinander vernetzt sind, so Csicsvari. (APA/red)
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