Locus Coeruleus: Schlüssel zur Trennung von Erinnerungen im Gehirn

LOS ANGELES / LONDON (IT BOLTWISE) – Neue Erkenntnisse aus der Gehirnforschung könnten das Verständnis darüber, wie unser Gehirn Erinnerungen trennt und organisiert, revolutionieren. Forscher der UCLA und Columbia University haben herausgefunden, dass der Locus Coeruleus, eine winzige Region im Hirnstamm, eine entscheidende Rolle bei der Segmentierung von Erinnerungen spielt.

Die jüngsten Studienergebnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Neuron, legen nahe, dass der Locus Coeruleus, eine kleine Region tief im Hirnstamm, eine Schlüsselrolle dabei spielt, wie das Gehirn Erinnerungen voneinander trennt. Diese Gruppe von Neuronen, die lange für ihre Rolle in Erregung und Aufmerksamkeit bekannt ist, wird besonders aktiv, wenn bedeutende Veränderungen auftreten, wie ein Wechsel des Kontexts oder der Umgebung. Diese Aktivität scheint als eine Art neuronales Satzzeichen zu fungieren, das dem Gehirn signalisiert, wo ein Ereignis endet und ein anderes beginnt.

Die Studie, geleitet von Forschern der UCLA und der Columbia University, nutzte eine Kombination aus funktioneller Gehirnbildgebung und Pupillenverfolgung, um momentane Veränderungen der Gehirnaktivität zu überwachen, während Menschen Sequenzen von Informationen kodierten und später abriefen. Die Ergebnisse zeigen, dass Aktivitätsschübe im Locus Coeruleus wichtige Übergänge signalisieren und die Schaffung von unterschiedlichen Gedächtnisrepräsentationen fördern könnten, möglicherweise indem sie die Gedächtnisschaltkreise im Hippocampus “zurücksetzen”.

Frühere Forschungen haben den Hippocampus als einen entscheidenden Akteur im episodischen Gedächtnis identifiziert. Diese Gehirnregion unterstützt sowohl die Integration von Ereignissen, die zeitlich nah beieinander liegen, als auch die Trennung von Ereignissen, die sich im Kontext unterscheiden. Doch Wissenschaftler haben sich gefragt, was den Hippocampus dazu veranlasst, zwischen diesen beiden Modi zu wechseln. Das Team hinter der neuen Studie schlug vor, dass der Locus Coeruleus der Auslöser sein könnte.

Der Locus Coeruleus, der den Neurotransmitter Noradrenalin freisetzt, ist bekannt dafür, dem Gehirn zu helfen, auf Neuheiten und unerwartete Veränderungen zu reagieren. Er hat auch starke Verbindungen zu gedächtnisbezogenen Regionen wie dem Gyrus dentatus, einer Unterregion des Hippocampus, die an der Unterscheidung zwischen ähnlichen Erfahrungen beteiligt ist. Die Autoren vermuteten, dass phasische Aktivitätsschübe im Locus Coeruleus als “Reset”-Signal fungieren könnten, das den Hippocampus dazu veranlasst, seine Gedächtnisrepräsentationen zu aktualisieren, wenn bedeutende Veränderungen erkannt werden.

Die Forscher rekrutierten 36 gesunde junge Erwachsene, die an einer Gedächtnisaufgabe teilnahmen, während sie einer Gehirnscannung unterzogen wurden. Nach Ausschlüssen aufgrund technischer Probleme oder Teilnehmerabbruch wurden 32 Personen in die endgültige Analyse einbezogen. Von diesen hatten 28 gültige Augenverfolgungsdaten. Während sie in einem MRT-Scanner lagen, sahen die Teilnehmer Serien von neutralen Objektbildern. Vor jedem Bild hörten sie einen Ton in ihrem linken oder rechten Ohr, der anzeigte, welche Hand sie verwenden sollten, um eine Größenbeurteilung des Objekts vorzunehmen. Die Töne wurden nicht nur für Aufgabenanweisungen verwendet, sondern auch, um den wahrgenommenen Kontext zu manipulieren.

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