Wie das Gehirn Kälteerinnerungen zur Stoffwechselsteuerung nutzt

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Neue Forschungen haben gezeigt, dass das Gehirn Erinnerungen an Kälte speichert, die später Stoffwechselreaktionen auslösen können, um sich auf kalte Umgebungen vorzubereiten. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf die Behandlung von Krankheiten wie Fettleibigkeit und Krebs haben, bei denen der Stoffwechsel eine zentrale Rolle spielt.

In einer bahnbrechenden Studie haben Wissenschaftler entdeckt, dass das Gehirn Erinnerungen an kalte Erfahrungen speichert, die den Stoffwechsel beeinflussen können. Diese Forschung, die von einem Team unter der Leitung von Prof. Tomás Ryan am Trinity College Dublin durchgeführt wurde, zeigt, dass Mäuse, die darauf trainiert wurden, visuelle Hinweise mit kalten Temperaturen zu assoziieren, ihren Stoffwechsel steigerten, wenn sie diese Hinweise sahen – selbst bei Raumtemperatur.

Die Forscher identifizierten spezifische Neuronen im Hippocampus, sogenannte Engramme, die für die Speicherung dieser Kälteerinnerungen verantwortlich sind. Diese Engramme aktivieren die Thermogenese durch braunes Fett, was eine Erhöhung des Stoffwechsels zur Folge hat. Diese Entdeckung könnte neue Wege für die Behandlung von Stoffwechselstörungen eröffnen.

Die Studie basiert auf der klassischen Konditionierung, die erstmals 1897 von Ivan Pavlov beschrieben wurde. Pavlov zeigte, dass Tiere Assoziationen zwischen verschiedenen Umweltaspekten bilden können. In der aktuellen Forschung wurde gezeigt, dass Mäuse, die auf eine kalte Umgebung konditioniert wurden, ihren Stoffwechsel erhöhten, wenn sie in die gleiche Umgebung zurückkehrten, auch wenn die Temperatur nicht mehr kalt war.

Die Forscher verwendeten genetische Markierungstechniken, um die Engrammzellen im Hippocampus zu identifizieren, die für die Kälteerinnerung verantwortlich sind. Durch die künstliche Stimulation dieser Zellen mittels Optogenetik konnten die Wissenschaftler eine Erhöhung des Stoffwechsels bei den Mäusen beobachten. Umgekehrt führte die Hemmung dieser Zellen dazu, dass die Mäuse nicht mehr auf die konditionierten visuellen Hinweise reagierten.

Prof. Lydia Lynch, die an der Studie beteiligt war, erklärte, dass ein großer Teil dieser gelernten Kontrolle der Körpertemperatur auf die Aktivität des braunen Fettgewebes zurückzuführen sei, das vom Gehirn gesteuert wird. Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft dazu genutzt werden, den Stoffwechsel bei Menschen zu manipulieren, um therapeutische Vorteile zu erzielen.

Die Forschung eröffnet viele neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Behandlungen und das Verständnis, wie Erinnerungen breitere Gehirnfunktionen wie Emotionen und Entscheidungsfindung beeinflussen. Prof. Ryan betonte, dass das Verständnis dieser grundlegenden Gehirnprozesse entscheidend für das Verständnis unserer Emotionen und die Nutzung von Erinnerungen sei.

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