“Erinnerungen sind das, was wir sind”, sagt Huganir. “Aber die Bildung von Erinnerungen ist auch ein biologischer Prozess.” Dieser Prozess wirft viele Fragen auf. Wie wirkt sich dieser Prozess auf unser Gehirn aus? Wie verändern Erfahrungen und Lernen die Verbindungen in unseren Gehirnen und schaffen Erinnerungen?
Das sind nur einige der Fragen, die Huganir und seine Kollegen untersuchen. Ihre Arbeit könnte zu neuen Behandlungsmethoden für das posttraumatische Stresssyndrom führen, aber auch zu Möglichkeiten, das Gedächtnis von Menschen mit Demenz und anderen kognitiven Problemen zu verbessern.
Gedächtnis: It’s All About Connections
Wenn wir etwas lernen – und sei es nur der Name einer Person -, bilden wir Verbindungen zwischen Neuronen im Gehirn. Diese Synapsen schaffen neue Schaltkreise zwischen den Nervenzellen und bilden das Gehirn quasi neu ab. Die schiere Anzahl der möglichen Verbindungen verleiht dem Gehirn eine unvorstellbare Flexibilität – jede der 100 Milliarden Nervenzellen des Gehirns kann 10.000 Verbindungen zu anderen Nervenzellen haben.
Diese Synapsen werden stärker oder schwächer, je nachdem, wie oft wir einem Ereignis ausgesetzt sind. Je öfter wir einer Aktivität ausgesetzt sind (wie ein Golfer, der seinen Schwung tausende Male übt), desto stärker sind die Verbindungen. Je weniger wir einer Aktivität ausgesetzt sind, desto schwächer ist die Verbindung, weshalb es so schwer ist, sich an Dinge wie die Namen von Menschen zu erinnern, nachdem man sie zum ersten Mal gesehen hat.
“Wir haben versucht herauszufinden, wie dies geschieht und wie man Synapsen auf molekularer Ebene stärken kann.” sagt Huganir.
Neue Entdeckungen im Bereich des Gedächtnisses
Viele der Forschungsfragen rund um das Gedächtnis lassen sich möglicherweise durch komplexe Interaktionen zwischen bestimmten Gehirnchemikalien – insbesondere Glutamat – und neuronalen Rezeptoren beantworten, die eine entscheidende Rolle bei der Signalübertragung zwischen Gehirnzellen spielen. Huganir und sein Team entdeckten, dass bei Mäusen, die traumatischen Ereignissen ausgesetzt sind, die Anzahl der neuronalen Rezeptoren für Glutamat an Synapsen in der Amygdala, dem Angstzentrum des Gehirns, ansteigt und die mit der Erinnerung verbundene Angst kodiert. Werden diese Rezeptoren jedoch entfernt, verringert sich die Stärke dieser Verbindungen, wodurch im Wesentlichen die Angstkomponente des Traumas gelöscht wird, die Erinnerung jedoch bestehen bleibt.
Jetzt entwickeln Huganir und sein Labor Medikamente, die auf diese Rezeptoren abzielen. Die Hoffnung ist, dass die Inaktivierung der Rezeptoren Menschen mit posttraumatischem Stresssyndrom helfen könnte, indem sie die mit einer traumatischen Erinnerung verbundene Angst reduziert, während eine Stärkung der Rezeptoren das Lernen verbessern könnte, insbesondere bei Menschen mit kognitiven Störungen oder der Alzheimer-Krankheit.