Dem Gedächtnis auf der Spur
Jülich, 7. März 2014 – Die Signalübertragung im Hippocampus, einer Hirnregion, die mit Lern- und Gedächtnisprozessen in Verbindung gebracht wird, steht im Fokus einer Studie französischer und Jülicher Wissenschaftler. Die Forscherinnen und Forscher haben das Zusammenspiel von Astrozyten – nicht-neuronalen Zellen – und erregenden Neuronen untersucht. Das Membranprotein Connexin 30, welches in Astrozyten vorkommt, scheint bei der Signalübertragung eine entscheidende Rolle zu spielen. Die diesem Prozess zugrundeliegenden Mechanismen beschreiben sie in der aktuellen Ausgabe von "Nature Neuroscience" (DOI: 10.1038/nn3662).
Astrozyten gehören zu den Gliazellen. Sie sind neben den Neuronen eine wichtige zelluläre Komponente des Gehirns und nehmen dort verschiedene grundlegende Aufgaben wahr. Mit ihrer Hilfe wird zum Beispiel die physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Zentralnervensystem, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke, aufgebaut und aufrechterhalten. Weiter spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Signalübertragung zwischen den Neuronen im Gehirn.
Wie Astrozyten diese Reizweiterleitung im Hippocampus regeln, berichten nun das Team um Prof. Nathalie Rouach vom Collège de France sowie Prof. Joachim Lübke und Dr. Amandine Dufour aus Jülich. Das Protein Connexin 30 steuert die Beweglichkeit feiner Fortsätze der Astrozyten. Diese Fortsätze sind in der Lage, die Konzentration und räumliche Verteilung eines Botenstoffes, in diesem Fall Glutamat, am sogenannten synaptischen Spalt, der Signalübertragungsstelle zwischen zwei Neuronen, zu regulieren. Damit haben Astrozyten entscheidenden Einfluss auf die Modulation der Signalübertragung und damit auch der Langzeitspeicherung von Informationsinhalten im Hippocampus – letztlich tragen sie damit zur Funktion des Gedächtnisses im Gehirn bei.
In weiterführenden Studien soll jetzt die Rolle von Astrozyten bei der Signalübertragung auch in anderen Gehirnregionen, z.B. im Neocortex, strukturell und funktionell untersucht werden. Geplant sind auch Studien zu Astrozyten und ihrer Funktion bei der Signalübertragung bei neurologischen und neurodegenerativen Erkrankungen.
Originalveröffentlichung:
Ulrike Pannasch, Dominik Freche, Glenn Dallérac, Grégory Ghézali, Carole Escartin, Pascal Ezan, Martine Cohen-Salmon, Karim Benchenane, Veronica Abudara, Amandine Dufour, Joachim H. R. Lübke, Nicole Déglon, Graham Knott, David Holcman, Nathalie Rouach: Connexin 30 sets synaptic strength by controlling astroglial synapse invasion.
Nature Neuroscience (2014), DOI:10.1038/nn.3662
http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.3662.html
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