Forscher beobachten Interaktion von Nervenzellen
Darstellung von Synapsen: Forscher lösen Rätsel.
Hamburg – Mit einem neuen Verfahren lässt sich der Prozess der Informationsübertragung von Nervenzellen beobachten, wie Forscher vom Universitätsklinikum Hamburg zeigen. «Bislang war unklar, wie die Informationsübertragung an Synapsen überhaupt dauerhaft aufrecht erhalten werden kann. «Wir haben ein Paradoxon aufgelöst», sagt Thomas Oertner, Direktor des Instituts für Synaptische Physiologie am Zentrum für Molekulare Neurobiologie. Der Botenstoff Glutamat ist für die schnelle Informationsübertragung von grosser Bedeutung.
Intaktes Gehirngewebe getestet
Rein rechnerisch müsste den Synapsen relativ schnell das Glutamat ausgehen. Dieses Rätsel hat die neurobiologische Grundlagenforschung seit vielen Jahren beschäftigt. Die Hamburger haben erstmals diesen Prozess am intakten Gehirngewebe getestet. Glutamat wird von den Nervenzellen in kleine Membranvesikel verpackt und nur bei Aktivität freigesetzt. Im Durchschnitt besitzt jede präsynaptische Nervenendigung etwa 200 solcher Vesikel, die nach der Fusion mit der Zellmembran wieder recycelt werden.
Der Mechanismus der Vesikelfusion wurde bisher hauptsächlich an isolierten Nervenzellen untersucht, die auf Glasplatten kultiviert werden. Bei diesem Verfahren nutzen Synapsen nur etwa die Hälfte ihres Vesikelvorrats, die andere Hälfte liegt brach. Bei der Untersuchung haben die Wissenschaftler intaktes Gewebe genutzt. Als Ergebnis blieb kein Vesikelvorrat übrig. Jetzt wissen die Forscher, dass die alte Untersuchungsmethode unpassend gewesen ist.
Einsatz unter anderem bei Posttraumata
Die neuen Erkenntnisse könnten künftig für Menschen mit posttraumatischen Erlebnissen wichtig sein. Man könnte bei ihnen die schlechte Erinnerung «ausschalten». «Unsere Studie zeigt, dass Synapsen lange Zeit brauchen, um die volle Leistungsfähigkeit zu erreichen. Der Hippokampus ist für die Umwandlung von Kurz- in Langzeitgedächtnis von zentraler Bedeutung. Wir vermuten, dass die Stabilität von Gedächtnisinhalten mit der Stabilität und Leistungsfähigkeit von Synapsen im Hippokampus zusammenhängt», sagt Oertner. (pte/mc/ps)
