Während sich die Wissenschaft bisher hauptsächlich auf Nervenzellen und Synapsen konzentrierte, blieben die Astrozyten im Hintergrund. Dabei sind sie mehr als bloße Stützen des Gehirns. Doch hierauf kam man erst durch die Entdeckung der Ca2+-Signalübertragung in Astrozyten. Es zeigte sich, dass sie mit den Nervenzellen interagieren und aktiv an Lernprozessen mitwirken. Doch die genaue Funktion blieb weiterhin lange unentdeckt.
Bekannt ist jedoch, dass eine Funktionsstörung der Astrozyten unsere Lernfähigkeit deutlich beeinträchtigt. Mithilfe der computergestützten Neurowissenschaften wollten die Forschenden der Universität Bonn nun genaueres herausfinden. Sie entwickelten ein biophysikalisches Modell des Lernens, basierend auf einer Rückkopplungsschleife zwischen Astrozyten und Neuronen, die selbst erst Ende vergangenen Jahres entdeckt wurde.
Leichtere Anpassung der Synapsen
So konnten die Forschenden Lerndefizite erklären, die bei Mäusen mit einer gestörten Astrozyten-Regulation in Verbindung stehen. Dieses Ergebnis unterstreicht weiter die wichtige Rolle der Astrozyten auf Lernprozesse und die schnelle Anpassung an neue Informationen. Sie regulieren den D-Serin-Spiegel, einen Neurotransmitter, wodurch das Gehirn leichter synaptische Verbindungen anpassen oder sogar neu verdrahten kann.
Diese Forschungsarbeit liefert damit ein besseres Bild der Lernprozesse unseres Gehirns sowie neue Therapiemöglichkeiten, um kognitive Funktionen zu verbessern.
Quelle: idw
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