Graue Angelegenheiten: Der Schlafspeicher Des Gehirns Wird Mit Dem Alter Durcheinander Gebracht
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Anonim

Neue Studie zeigt, dass das Gedächtnis-Ablagesystem des Gehirns, das auf der Wiederholung der Ereignisse während des Schlafes beruht, bei älteren Ratten aus dem Gleichgewicht gerät.

Eine neue Studie kann erklären, warum Menschen in fortgeschrittenem Alter vergessen, wo sie ihre Schlüssel aufbewahren, wichtige Dokumente verstecken - oder sogar, wer kürzlich bei einem Ausflug zur Hand war.

Forscher der University of Arizona in Tucson berichten im Journal of Neuroscience, dass Vergesslichkeit zumindest teilweise auf eine Störung der Fähigkeit des Gehirns zurückzuführen sein kann, Erinnerungen zu speichern oder zu konsolidieren. Dieser Prozess beinhaltet das "Wiederholen" und Ablegen von Ereignissen, während wir einschlafen.

In einer Studie an Ratten stellten die Wissenschaftler fest, dass sich im Ruhezustand der Tiere wiederholte Muster der neuronalen Aktivität (Nervenzellen) zeigten, von denen angenommen wurde, dass sie Informationen von Kurzzeit- zu Langzeitgedächtnisgewölben im Gehirn bewegen. Der Prozess war jedoch bei den älteren Ratten gestört.

Die neue Arbeit ist die erste, die zeigt, dass die Fähigkeit eines Tieres, Erinnerungen zu speichern, mit der Knusprigkeit seiner Erinnerungen verbunden sein kann. Bei den älteren Ratten trat eine Wiederholung auf, aber ihr Gehirn verwirrte die Sequenzen, in denen die Neuronen feuerten (übertragene elektrische Impulse, um mit benachbarten Zellen zu kommunizieren).

"Das Gedächtnis ändert sich während des normalen Alterungsprozesses, und das passiert bei uns allen", sagt die Co-Autorin der Studie, Carol Barnes, eine Neurowissenschaftlerin. "Wenn Sie eine Erfahrung in der falschen Reihenfolge spielen, können Sie am Ende nicht genau ein genaues Gedächtnis abrufen."

Der Neurowissenschaftler der Universität Boston, Michael Hasselmo, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass die Ergebnisse überzeugende Beweise dafür liefern, dass zumindest ein gewisser altersbedingter Gedächtnisverlust auf eine fehlerhafte Lagerung zurückzuführen sein könnte und den Weg für neue Medikamente ebnen könnte, die die Gedächtniswiedergabe verbessern sollen.

Barnes und ihr Team verglichen die Gedächtniskonsolidierung und -leistung bei 11 jungen männlichen Ratten (im Alter von 11 bis 12 Monaten) und 11 älteren Männern (im Alter von 25 bis 31 Monaten). (Sie sagt, dies wäre vergleichbar mit dem Vergleich von 35-jährigen Männern mit denen in den Siebzigern). Das Team implantierte Elektroden in den Hippocampus jeder Ratte - eine Mittelhirnregion, die für das kurzfristige und episodische Gedächtnis von Orten und Menschen sowie für Emotionen im Zusammenhang mit bestimmten Ereignissen verantwortlich ist.

Neurowissenschaftler haben seit den frühen 1970er Jahren geglaubt, dass Neuronen im Hippocampus im Schlaf in den gleichen Mustern reaktivieren wie bei der Aufzeichnung von Aktivitäten, während sie ausgeführt wurden. Studien haben gezeigt, dass diese wiederholte Wiederholung diese Informationen in den Neocortex kopiert, die äußerste Schicht des Gehirns, in der die Speicherung des Langzeitgedächtnisses stattfindet.

In diesem Fall zeichneten die Forscher die Aktivität aller 22 Ratten in den Hippocampus auf, während sie wiederholt auf der Suche nach Nahrung durch Spuren und Labyrinthe navigierten. Die genauen Muster, die bei den jungen Tieren zu sehen waren, als sie die Übungen absolvierten, wurden im Schlaf wiedergegeben. Die Sequenzen waren jedoch bei den älteren Tieren verstümmelt.

Das Team gab den Ratten als nächstes eine Reihe von räumlichen Gedächtnis- und Lernübungen, wie zum Beispiel einen Schwimmtest, bei dem eine Plattform in einen Pool getaucht wurde und die Tiere darauf schwimmen und sich darauf niederlassen mussten. Die jungen Ratten konnten sich während ihrer Trainingseinheiten daran erinnern, wo sich die Plattform befand, aber die seneszenten verbrachten mehr Zeit damit, herumzuschwimmen, um sie zu lokalisieren. Die älteren Ratten, deren nächtliche Aktivitätsmuster ihren Wachsequenzen am ähnlichsten waren, zeigten jedoch eine bessere Leistung als ihre Seniorenkollegen.

Barnes sagt, dass sie und ihr Team aktiv nach möglichen Medikamenten suchen, die Defizite bei der Gedächtniswiedergabe korrigieren könnten. "Wenn wir es auch nur ein wenig umkehren können, sollten wir eine bessere Sequenzreaktivierung haben", sagt sie, was wiederum die Vergesslichkeit verringern könnte. Sie merkt an, dass ein solcher Gedächtnisverstärker sowohl älteren als auch jüngeren Menschen zugute kommen würde. "Selbst bei jüngeren Menschen gibt es eine Reihe von Speicherleistungen", sagt sie. "Es könnte also Anwendungen geben, um den Speicher im Allgemeinen zu maximieren."

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