Wie Vergesslichkeit im Gehirn funktioniert, so Harvard-Experten

Vergessen kann ein Segen und ein Fluch sein. Einige, die ein traumatisches Ereignis erlebt haben, scheinen nicht vergessen zu können, während andere einfach alles zu vergessen scheinen und zu schnell.

Solche Dilemmata haben Neurowissenschaftler dazu gebracht, sich zu fragen, wie Vergesslichkeit im Gehirn tatsächlich funktioniert und ob sie beschleunigt oder verlangsamt werden kann. Sie sind noch weit davon entfernt, den Prozess gut genug zu verstehen, um Antworten zu geben. Aber eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Harvard kommt etwas näher.

In einer neuen Studie stellten Wissenschaftler, die C. elegans worms, einen Modellorganismus für die Gehirnforschung, verwendeten, fest, dass das Vergessen die Veränderungen im Gehirn, die sich aus dem Lernen ergeben, nicht rückgängig macht oder löscht Einige Theorien deuten darauf hin.

Auf der anderen Seite erzeugt Vergesslichkeit einen neuen Zustand des Gehirns, der sich von dem unterscheidet, der vor dem Lernen existierte, oder von dem, der existiert, während das erlernte Verhalten noch in Erinnerung bleibt. Mit anderen Worten, was vergessen wird, verschwindet nicht vollständig und kann mit einer Art Erstsprung reaktiviert werden.

„Nachdem wir vergessen haben, können wir uns oft an das erinnern, was wir zuvor gelernt haben, und unser Gehirn befindet sich nicht mehr in einem naiven Zustand“, erklärte Yun Zhang, Professor für organische und evolutionäre Biologie und Mitglied des Harvard Center for Brain Science. „Wenn wir eine Party haben und dann, einige Monate später, vergessen wir wirklich: 'Wann habe ich diese Party gefeiert? Wer war anwesend? 'Und dann kann dein Freund sagen: 'Denk an dies und das. Denk daran, dass wir ein Lied für dich gesungen haben. 'Plötzlich wirst du dich erinnern, nicht wahr?“

Die in Science Advances veröffentlichte Studie wirft ein neues Licht darauf, wie Vergesslichkeit im Gehirn auf Systemebene auftritt und auf die Moleküle, von denen Forscher herausgefunden haben, dass sie es beschleunigen oder verlangsamen können.

Die Grundlage der Arbeit könnte eines Tages verwendet werden, um die psychischen Probleme zu verstehen, bei denen Vergesslichkeit schief geht, sei es zu langsam oder zu schnell. Es könnte zum Beispiel Schlüssel zur Behandlung von Störungen wie posttraumatischem Stress haben, bei denen aversive Erinnerungen aggressiv fortbestehen.

„Die in dieser Studie bereitgestellten Mechanismen würden uns Anhaltspunkte geben, um zu überlegen, was bei diesen neurologischen Erkrankungen schief gelaufen sein könnte“, sagte Zhang. „Es hilft uns, Hypothesen über die beteiligten Moleküle und Prozesse sowie die Aktivität von Neuronen aufzustellen, die für die Vergesslichkeit wichtig sind, und Wege zum Verständnis der Pathologie verwandter neurologischer Erkrankungen vorzuschlagen.“

Das Vergessen ist aufgrund der begrenzten Kapazität des Gehirns Teil der normalen Gehirnfunktion. Es wurde viel darüber geforscht, wie Erinnerungen gebildet werden, aber es wurden weniger Untersuchungen zur Natur der Vergesslichkeit oder zur Art und Weise, wie sie im Gehirn geschieht, durchgeführt. Einige Studien deuten darauf hin, dass eine Erinnerung, wenn sie vergessen wird, einfach gelöscht wird und das Lernen verloren geht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Gedächtnis und Lernen während des Vergessens schwieriger zugänglich werden, aber irgendwie bleiben.

Die Arbeit der Mitglieder von Zhangs Labor unter der Leitung der Postdoktoranden He Liu und Taihong Wu sowie der Mitarbeiter orientiert sich an der letzteren Theorie. Die Forscher brachten Würmern bei, sich anhand des Geruchs zu identifizieren und einen Stamm infektiöser Bakterien zu vermeiden, der sie krank macht. Aber eine Stunde später vergaßen die Würmer. Anschließend analysierten die Forscher die Gehirnaktivität dieser Würmer und die in ihrem Nervensystem exprimierten Gene.

Im Vergleich zu Würmern, die nie Verhalten gelernt oder gerade das Training abgeschlossen hatten, stellten die Forscher fest, dass die neuronale Aktivität und die Genexpression von Würmern, die das Verhalten vergessen hatten, nicht in den naiven Zustand von früher zurückkehrten oder mit der Aktivität der Würmer zusammenfielen das war gerade trainiert worden. Sie waren anders.

Wissenschaftler analysierten auch, ob Würmer, die das Training vergessen hatten, sich daran erinnern konnten, und die Antwort war, dass dies so zu sein scheint. Normalerweise dauert es drei bis vier Stunden, um die Würmer zu trainieren, aber diejenigen, die umgeschult wurden, haben den Vorgang in etwa drei Minuten abgeschlossen. „Es gibt immer noch Erinnerungsspuren in seinem Gehirn, die geweckt und reaktiviert werden können“, sagte Zhang.

Die Spezialistin und ihre Kollegen planen, diese Studie als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen der Mechanismen der Vergesslichkeit zu nutzen und wie sie schließlich auf psychische Probleme angewendet werden können. „Dies ist erst der Anfang des Verstehens von Vergesslichkeit, einem wesentlichen Gehirnprozess für tägliche Aktivitäten“, schloss er.

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