Diese Molekül wirkt wie ein "Kleber", um unsere Erinnerungen im Laufe der Zeit zu verankern

Veröffentlicht von Cédric,
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Science Advances
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Wer hat nicht schon einmal an sein erstes Fahrrad oder einen Zoobesuch in der Kindheit gedacht? Diese wertvollen Erinnerungen bleiben oft ein Leben lang lebendig. Aber wie schafft es unser Gehirn, diese Momente so treu zu bewahren?

Eine in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie hat dieses Geheimnis gelüftet und einen Schlüsselbestandteil identifiziert: das Molekül KIBRA. Ein Forscherteam hat entdeckt, dass dieses Molekül wie ein “Kleber” in unserem Gehirn fungiert, der unsere Erinnerungen intakt hält.


Die Erinnerungen werden durch die Interaktion zweier Proteine gespeichert: ein Strukturprotein, KIBRA (grün), das als dauerhafte synaptische Markierung wirkt, und ein Enzym zur Stärkung der Synapsen, die Proteinkinase Mzeta (rot).
Medikamente, die die Interaktion stören, welche das Gedächtnis aufrechterhält (andere Farben), löschen langfristige und alte vorbestehende Erinnerungen.
Quelle: Changchi Hsieh, Ph.D.

Ein internationales Forscherteam hat die Rolle des Proteins KIBRA (eine Abkürzung für “kidney and brain expressed protein”) bei der Bildung und Erhaltung von Langzeiterinnerungen hervorgehoben. Sie können sich KIBRA als einen speziellen Klebstoff vorstellen, der hilft, die für die Erschaffung von Erinnerungen wesentlichen Moleküle zusammenzuhalten.

Laut André Fenton, Professor für Neurowissenschaften an der New York University und einer der leitenden Forscher der Studie, "zeigt unsere Untersuchung, wie diese Moleküle zusammenarbeiten, um die dauerhafte Speicherung von Erinnerungen zu gewährleisten".

Der Prozess der Speicherung von Erinnerungen


Um die Bedeutung dieser Entdeckung zu verstehen, ist es nützlich, kurz zusammenzufassen, wie unser Gehirn Erinnerungen speichert. Unsere Gehirne bestehen aus Milliarden von Neuronen, die über Verbindungen, sogenannte Synapsen, miteinander kommunizieren. Bei der Bildung einer Erinnerung werden bestimmte Synapsen verstärkt, während andere schwach bleiben. Dieses Netzwerk aus starken und schwachen Verbindungen bildet die Grundlage der Erinnerung.

Die Moleküle in unseren Synapsen befinden sich jedoch in ständiger Bewegung, nutzen sich ab und erneuern sich ständig. Wie können also unsere Erinnerungen über Jahre oder sogar Jahrzehnte stabil bleiben? Hier kommt KIBRA ins Spiel.

Durch das Studium von Laborratten entdeckten die Forscher, wie KIBRA mit einem anderen Schlüsselmolekül des Gedächtnisses, genannt PKMzeta, interagiert. Letzteres ist unerlässlich, um die Synapsen bei Säugetieren zu stärken, neigt jedoch dazu, schnell zu degradieren.

Ein Mechanismus zur dauerhaften synaptischen Markierung


Bei der Gedächtnisbildung werden die beteiligten Synapsen aktiviert, und KIBRA wird selektiv in diesen Synapsen positioniert. PKMzeta bindet dann an die synaptische Markierung KIBRA und stärkt diese Synapsen.

Dieser Prozess ermöglicht es den Synapsen, stabil zu bleiben und weiterhin neue PKMzeta-Moleküle anzuziehen, wodurch die Stabilität der Erinnerungen gewährleistet wird.

Das Verständnis, wie unser Gehirn Erinnerungen über lange Zeiträume stabil hält, könnte den Weg zu neuen Behandlungen für Erkrankungen wie Alzheimer oder posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) ebnen.

Durch die Vertiefung dieser Mechanismen hoffen die Forscher, Strategien zu entwickeln, um das Gedächtnis bei Menschen mit neurologischen und psychiatrischen Störungen zu verbessern oder wiederherzustellen.