Winterschlaf bei Mäusen führt zu erheblichem Verlust von Synapsen

Wissenschaftler des Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) in Japan haben einen erheblichen Verlust von Synapsen, den Verbindungen zwischen Nervenzellen, bei Mäusen festgestellt, die in einen winterschlafähnlichen Zustand versetzt wurden. Die in Science veröffentlichte Studie stellt bestehende Theorien über die Speicherung und Erhaltung von Erinnerungen in Frage.

Die vorherrschende Hypothese zur Gedächtnisspeicherung besagt, dass sich die Verbindungen zwischen Neuronen beim Lernen verstärken und physisch wachsen. Diese Verbindungen sind jedoch plastisch und verändern sich ständig. Kazumasa Tanaka, ein Neurowissenschaftler am OIST, stellt fest, dass sich die Anordnung dieser Verbindungen selbst innerhalb weniger Tage drastisch ändern kann.

Tanaka und sein Forschungsteam wollten verstehen, wie Erinnerungen, die Jahre andauern, in neuronaler Hardware gespeichert sein können, die sich so häufig verändert. Sie versetzten Mäuse in einen winterschlafähnlichen Zustand, was zum Verlust von mehr als der Hälfte der Synapsenstruktur führte. Paradoxerweise schienen die Mäuse ihre Erinnerungen trotz dieses erheblichen synaptischen Verlusts behalten zu haben.

Die Forschung nutzte eine Technik, die von Takeshi Sakurai, einem Neurowissenschaftler an der Universität Tsukuba und Koautor der Studie, entwickelt wurde. Diese Methode aktiviert künstlich eine Population von Q-Neuronen im Hypothalamus, die den Winterschlafzustand auslöst. Dieser neuronale Schaltkreis ist bei Säugetieren konserviert, selbst bei Arten, die nicht natürlich Winterschlaf halten.

Diese Ergebnisse werfen neue Fragen auf, wie Erinnerungen ohne die zuvor angenommenen physischen synaptischen Strukturen erhalten bleiben können, und bieten neue Einblicke in die Neurobiologie des Gedächtnisses.