Das Blockieren von Mikroglia kann infantile Amnesie verhindern

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Blockierung von Mikroglia (spezialisierte Immunzellen im Gehirn) das Vergessen von Säuglingen („infantile Amnesie“) verhindert und das Gedächtnis bei Mäusen verbessert, was darauf hindeutet, dass Mikroglia die Gedächtnisbildung aktiv steuern und bestimmen können, was und wann wir vergessen.

Säuglinge vieler Arten, von der Maus bis zum Menschen, vergessen schnell Dinge, die ihnen passieren – ein Phänomen, das als infantile Amnesie bezeichnet wird –, aber bisher wissen wir wenig darüber, wie das geschieht. Die neue Entdeckung wurde gerade in einer führenden internationalen Fachzeitschrift veröffentlicht PLOS-Biologiebietet jetzt starke Unterstützung für den Mechanismus im Spiel.

Säuglinge und Kleinkinder wachsen schnell und nehmen im Laufe ihrer Entwicklung große Mengen an Informationen auf, es fehlt jedoch an episodischem Gedächtnis aus dieser frühen Lebensphase, beispielsweise an Erinnerungen an vergangene Ereignisse wie eine erste Geburtstagsfeier oder den ersten Tag in der Spielgruppe.

Um besser zu verstehen, wie diese kindliche Amnesie funktioniert, hemmten die Autoren dieser Studie die Aktivität von Mikroglia, den wichtigsten Immunzellen des Gehirns, bei sehr jungen Mäusen und untersuchten, wie gut sie sich an ein ängstliches Erlebnis erinnern konnten. Sie untersuchten auch Mikroglia-Marker in zwei gedächtnisbezogenen Gehirnbereichen: dem Gyrus dentatus des Hippocampus und der Amygdala.

Die Forscher fanden heraus, dass junge Mäuse bessere Erinnerungen an ihre Angsterlebnisse hatten, wenn die Mikroglia-Aktivität unterdrückt wurde und die Aktivität im Hippocampus und in der Amygdala geringer ausfiel.

Die Wissenschaftler verwendeten auch leuchtende Markierungen, um Engrammzellen zu identifizieren, bei denen es sich um Neuronen handelt, deren Aktivität speziell mit der Gedächtnisbildung verbunden ist. Wenn Mikroglia bei Säuglingsmäusen gehemmt wurden, wurden die Engrammzellen stärker aktiviert, was eine funktionelle Erklärung für die verbesserte Gedächtnisleistung liefert.

In früheren Arbeiten fanden die Wissenschaftler heraus, dass Mäuse, deren Mütter mit aktiviertem Immunsystem geboren wurden, keine infantile Amnesie haben. Wenn sie jedoch die Mikrogliaaktivität während eines frühen postnatalen Fensters kurz nach der Geburt dieser Mäuse modulierten, konnten sie den normalen Zustand der infantilen Amnesie wiederherstellen.

In Kombination könnten zwar auch andere Zelltypen beteiligt sein, die Autoren vermuten jedoch, dass Mikroglia für die kindliche Amnesie bei Mäusen erforderlich sind und dabei helfen könnten, die Netzwerke zu formen, die Erinnerungen im Gehirn bilden.

Die Hauptautorin, Dr. Erika Stewart, ist Postdoktorandin am Irving Medical Center der Columbia University, USA. Sie führte diese Arbeit für ihre Doktorarbeit unter der Aufsicht von Prof. Tomás Ryan von der School of Biochemistry and Immunology des Trinity College Dublin durch.

Dr. Stewart sagte: „Mikroglia, die residenten Immunzellen des Zentralnervensystems, können als ‚Gedächtnismanager‘ im Gehirn betrachtet werden. Unser Artikel beleuchtet insbesondere ihre Rolle bei der infantilen Amnesie und weist darauf hin, dass es möglicherweise gemeinsame Mechanismen zwischen infantiler Amnesie und anderen Formen des Vergessens gibt – sowohl im Alltag als auch bei Krankheiten.“

Infantile Amnesie ist möglicherweise die am weitesten verbreitete Form des Gedächtnisverlusts in der menschlichen Bevölkerung. Die meisten von uns erinnern sich an nichts aus ihren frühen Lebensjahren, obwohl sie in diesen prägenden Jahren so viele neue Erfahrungen gemacht haben. „Das ist ein übersehenes Thema in der Gedächtnisforschung, gerade weil wir es alle als eine Tatsache des Lebens akzeptieren.“

Was aber, wenn diese Erinnerungen immer noch im Gehirn vorhanden sind? Im Gedächtnisbereich wird das Vergessen zunehmend als „Merkmal“ des Gehirns und nicht als „Fehler“ betrachtet. Es scheint, dass das Gehirn die neuronalen Einheiten, die das Gedächtnis, die Engramme, speichern, für eine spätere Verwendung ablegt, und dass Mikroglia offenbar im Gehirn funktionieren, um zu organisieren, wie Engramme im Laufe des Lebens gespeichert und ausgedrückt werden.“

Prof. Tomás Ryan, leitender Autor, School of Biochemistry and Immunology des Trinity College Dublin

„Die Biologie der infantilen Amnesie kann uns Aufschluss darüber geben, wie das Vergessen im Gehirn im Allgemeinen geschieht. Darüber hinaus eröffnet die Möglichkeit, die infantile Amnesie zu manipulieren, Türen zu neuen Möglichkeiten, sich vorzustellen, wie Lernen und Vergessen in den ersten Lebensjahren funktionieren könnten. Es wird interessant und wichtig sein, Menschen zu identifizieren, die nicht unter infantiler Amnesie leiden, zu lernen, wie ihr Gehirn funktioniert, und ihre Erfahrungen mit der frühkindlichen Bildung zu verstehen.“

Eine der verbleibenden brennenden Fragen ist, ob die infantile Amnesie einen adaptiven (nützlichen) Zweck hat. Es scheint nur ein Merkmal bei „altricialen“ Säugetieren zu sein, also solchen, die in einem hilflosen, verletzlichen Zustand geboren werden und völlig auf ihre Bezugsperson(en) angewiesen sind. „Vorsoziale“ Säugetiere wie Meerschweinchen, die in einem fortgeschritteneren Reifestadium mit größerer Unabhängigkeit geboren wurden, zeigen keine infantile Amnesie.

Vielleicht sind Erinnerungen, die während der Hilflosigkeit von Menschen entstanden sind, nicht so zuverlässig und werden unter dem Deckmantel kindlicher Amnesie gespeichert, aber die Wissenschaftler betonen, dass hier noch niemand die Antworten kennt.

Quellen: