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Eingebrannt ins Gehirn

• von Esther Kühn

„Memory engram neurons“ sind ein faszinierendes Wunderwerk der Natur. Es sind die Zellen im Gehirn, die Gedächtnisspuren legen. „Memory engram neurons“ lassen uns etwa Orte wiedererkennen, an denen wir mal waren, sogar wenn dies Jahrzehnte zurückliegt. Das Besondere an diesen Zellen ist, dass es nur wenige Neurone benötigt, um Erinnerungen aufzubauen, die sehr stabil sind und uns über Jahre oder gar auch unser ganzes Leben lang begleiten. Nun wurden erstmals „social engram neurons“ im Hippocampus entdeckt – eine soziale Revolution.

José via Flickr (https://www.flickr.com/photos/dirtys/3482218851/, CC:https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/legalcode)Der Befund wurde im Wissenschaftsmagazin Science publiziert und ging durch die amerikanische Öffentlichkeit: Die Forschergruppe von Susumu Tonegawa hatte im Jahr 2016 „social engram neurons“ im Hippocampus von Mäusen entdeckt (Okuyama et al. 2016). Da Mäuse wie auch Menschen zu den Säugetieren gehören und eine ähnliche Architektur des Gedächtnisses besitzen, ist davon auszugehen, dass auch Menschen diese Neurone besitzen dürften. Dieser Befund beleuchtet die Neurobiologie sozialer Interaktionen in Säugetieren neu.

Die ForscherInnen verwendeten einen Verhaltenstest bei Mäusen, anhand dessen Rückschlüsse zu ziehen sind, ob sich zwei Mäuse kennen oder sich neu sind. Verwendet eine Maus bei einer Begegnung viel Zeit darauf, die andere Maus gründlich durch Schnuppern auszukundschaften, ist dies ein Zeichen dafür, dass sich die beiden Mäuse nicht kennen. Erkennen sie sich, reduziert sich diese Zeit des gegenseitigen Kennenlernens deutlich. Die ForscherInnen konnten zunächst eine Region im Hippocampus der Mäuse identifizieren, die spezifisch für das Wiedererkennen einer bekannten Maus verantwortlich war. Diese Region wurde nicht für das Wiedererkennen bekannter Objekte rekrutiert. Wenn diese spezifischen „sozialen Erinnerungszellen“ von den ForscherInnen durch Bestrahlung aktiviert wurden, erkannten die Mäuse plötzlich Artgenossen wieder, die sie vorher noch gar nicht gesehen hatten. Die ForscherInnen konnten also den sozialen Bekanntheitsgrad anderer Mäuse durch das An- und Abschalten dieser Zellen gezielt steuern.

Dann verwendeten die ForscherInnen eine Methode, die normalerweise „memory engram neurons“ identifiziert. Sie zeigten, dass die „sozialen Erinnerungszellen“ nicht nur aktiviert waren, wenn zwei Mäuse sich kennenlernten, sondern auch, wenn diese zwei Mäuse sich wiederholt begegneten. Es schien also spezifische Zellen zu geben, die dafür verantwortlich waren, eine bestimmte Maus wiederzuerkennen. Die Stimulation dieser Zellen wiederum führte dazu, dass sich die Mäuse aneinander erinnerten, auch wenn sie ihre Begegnung im normalen Leben vergessen hatten. Die ForscherInnen schlossen daraus, dass sie „social engram neurons“ im Hippocampus von Mäusen entdeckt hatten, die eine Gedächtnisspur für die Erinnerung an soziale Interaktionspartner legen (Okuyama, 2017). Diese Erinnerung könnte durchaus unser Leben lang bestehen bleiben und der Grund dafür sein, warum wir auch nach Jahrzehnten einen alten Klassenkameraden wiedererkennen. Der Befund deutet darauf hin, dass der Hippocampus nicht nur, wie klassisch angenommen, die räumliche Architektur unserer Umgebung speichert, sondern auch dessen soziale Architektur, die uns mit FreundInnen und Bekannten verbindet. Der Hippocampus als Wiege des sozialen Miteinanders – diese Idee wird die Wissenschaft noch Jahrzehnte beschäftigen.

Quellen:

Okuyama, T., Kitamura, T., Roy, D. S., Itohara, S., & Tonegawa, S. (2016). Ventral CA1 neurons store social memory. Science, 353(6307), 1536-1541.

Okuyama, T. (2017). Social memory engram in the hippocampus. Neuroscience Research. doi: 10.1016/j.neures.2017.05.007.