Eine Forschergruppe am <a href=http://www.imp.ac.at>Institut für Molekulare Pathologie</a> (IMP) hat mittels eines speziellen mikroskopischen Verfahrens synaptische Verbindungen während des Lernens und der Erinnerung an gelernte Inhalte am lebenden Gehirn untersucht.

Das derzeitige Modell der Neurowissenschaften beschreibt Erfahrungen als Veränderung von Synapsen, die zur Ausbildung einer dauerhaften Gedächtnisspur im Gehirn führen. Erinnert sich ein höheres Lebewesen an einen bestimmten Gedächtnisinhalt, werden nach diesen Vorstellungen ähnliche molekulare Prozesse wie bei dessen Ausbildung in Gang gesetzt, sodass die Gedächtnisspur bei jeder Erinnerung umgebaut und neu geschrieben wird.

Mithilfe der Methode der Zwei-Photonen-Mikroskopie, eines bildgebenden Verfahrens, mit dem Strukturen von wenige tausendstel Millimeter sichtbar gemacht werden können, konnten Neurobiologen um Simon Rumpel und Kaja Moczulska die Ausbildung von Synapsen im Gehirn von Mäusen während dieser Vorgänge beobachten. Dazu wurden die Versuchstiere mithilfe des Pavlovschen Lernverfahrens auf bestimmte Töne konditioniert.

Kein Umbau, dennoch ungestörter Betrieb

In der Hörrinde ließen sich dabei tatsächlich die vermehrte Neubildung von synaptischen Verbindungen und das Anlegen einer Gedächtnisspur beobachten und somit wichtige Vorhersagen des derzeit gültigen Modells bestätigen. Auch beim Abrufen von Gedächtnisinhalten wurden ähnliche molekulare Prozesse beobachtet, die sichtbare Struktur der synaptischen Verbindungen blieb jedoch unverändert. Daraus lässt sich schließen, dass es dabei eher zu einer Stabilisierung von kürzlich veränderten oder erfolgreich abgerufenen synaptischen Verbindungen kommt und nicht unbedngt zu einem Umbau.