Wie das Gehirn Erinnerungen speichert und verändert: Neue Erkenntnisse

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Mechanismen der Gedächtnisbildung und -veränderung eröffnen vielversprechende Möglichkeiten für die Behandlung emotionaler Störungen.

Die Fähigkeit des Gehirns, Erinnerungen zu speichern, zu verallgemeinern und zu aktualisieren, ist eines der faszinierendsten Themen der Neurowissenschaften. Aktuelle Forschungen haben gezeigt, dass Erinnerungen in neuronalen Ensembles, sogenannten Engrammen, gespeichert werden. Diese sind über verschiedene Gehirnregionen verteilt und unterliegen biophysikalischen und molekularen Veränderungen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung von Störungen wie der posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS), bei der übergeneralisiertes Erinnern zu unangemessenen Angstreaktionen führen kann.

Moderne Technologien ermöglichen es Wissenschaftlern nun, spezifische Neuronen, die an der Gedächtnisbildung beteiligt sind, zu visualisieren und zu manipulieren. Durch den Einsatz von Methoden wie der optogenetischen Manipulation können Forscher gezielt Neuronen aktivieren, um Erinnerungen auch ohne sensorische Reize abzurufen. Diese Fortschritte bieten tiefere Einblicke in die Funktionsweise des Lernens und die Möglichkeit, emotionale Gedächtnisspuren gezielt zu modifizieren.

Ein zentraler Aspekt der Gedächtnisbildung ist die Auswahl der Neuronen, die Teil eines Gedächtnisengramms werden. Neuronen mit höherer Erregbarkeit zum Zeitpunkt des Lernens haben eine größere Wahrscheinlichkeit, in das Gedächtnisensemble aufgenommen zu werden. Dieser Prozess wird durch den Transkriptionsfaktor CREB reguliert, der sowohl die intrinsische Erregbarkeit als auch die Dichte der dendritischen Dornen erhöht.

Im Laufe der Zeit verändern sich Erinnerungen durch Konsolidierungsprozesse. Neue Erinnerungen sind zunächst vom Hippocampus abhängig, verlagern sich jedoch allmählich in den Kortex. Diese systemische Konsolidierung erklärt, warum Erinnerungen im Laufe der Zeit spezifische Details verlieren und eher schematische Darstellungen bewahren. Diese Mechanismen unterstützen das Lernen, können jedoch auch zu übergeneralisierten Angstreaktionen führen, wenn die Spezifität der Erinnerungen verloren geht.

Die Möglichkeit, bestehende Erinnerungen mit neuen Informationen zu aktualisieren, ist ein weiterer spannender Aspekt der Gedächtnisforschung. Wenn Erinnerungen reaktiviert werden, werden sie vorübergehend formbar, was die Integration neuer Daten oder emotionaler Kontexte ermöglicht. Diese Erkenntnisse könnten zu Therapien führen, die die emotionalen Assoziationen traumatischer Erinnerungen gezielt verändern, ohne die Erinnerungen selbst zu löschen.

Die Zukunft der Gedächtnisforschung birgt viele offene Fragen. Wie genau verbinden sich nukleare Veränderungen während der Gedächtnisbildung mit der Verstärkung spezifischer synaptischer Verbindungen? Welche Mechanismen treiben Neuronen dazu, sich während verschiedener Gedächtnisprozesse Engramm-Netzwerken anzuschließen oder diese zu verlassen? Diese und andere Fragen sind entscheidend für das Verständnis der Gedächtnisdynamik und könnten zu neuen Interventionen bei Gedächtnisstörungen führen.

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