Lahme Synapsen bremsen Arbeitsgedächtnis

DMZ – MEDIZIN ¦ Markus Golla ¦                                          

50 Prozent der Menschen erleben im Alter einen Verlust des Arbeitsgedächtnisses. Das bedeutet laut Courtney Glavis-Bloom vom Salk Institute, dass die Fähigkeit abnimmt, sich Infos kurzfristig zu merken und auch damit umzugehen. Laut der leitenden Wissenschaftlerin gibt es einen Mechanismus für die synaptische Grundlage der kognitiven Beeinträchtigung. Früheren Studien nach verliert das Gehirn während der Alterung Synapsen. Die Forscher konnten dieses Muster jetzt auch bei ihrem nichtmenschlichen Primatenmodell feststellen.

Abstimmungen gestört

Als das Team die verbleibenden Synapsen untersucht hat, fand es darin Beweise für eine Störung bei der Koordination zwischen der Größe der Boutons und der Mitochondrien. Ein grundlegendes neurowissenschaftliches Prinzip geht jedoch davon aus, dass die Veränderung der Größe eines Teils des synaptischen Komplexes dann auch alle anderen Teile betrifft. Die Synapse, die Mitochondrien, die Boutons – alle diese Teile müssen sich abgestimmt anpassen. Details wurden in „Frontiers in Aging Neuroscience“ publiziert.

Laut Co-Erstautorin Casey Vanderlip hat das Team Elektronenmikroskopie eingesetzt. Damit war es möglich, diese Bestandteile bei zahlreichen Synapsen zu untersuchen. „Wir haben herausgefunden, dass der Verlust der Synapsen bei einer gesunden und einer beeinträchtigten Alterung stattgefunden hat. Unterschiede gab es jedoch bei der Störung der Wechselwirkung zwischen der Größe der Boutons und ihren Mitochondrien.“ Dabei handelt es sich um einen Welleneffekt, bei dem unfassbar kleine synaptische Strukturen die Netzwerke von Neuronen, der Gehirnfunktion und dem Verhalten verändern.

Neuer Behandlungsansatz

Die Forscher haben nachgewiesen, dass die Einhaltung des Größenprinzips im Alter entscheidend für eine Vermeidung einer Beeinträchtigung des Arbeitsgedächtnisses ist. Laut John Reynolds, Leiter des Forschungslabor am Salk Institute, handelt es sich bei diesen Darstellungen der Synapsen um Schnappschüsse eines dynamischen Prozesses.

„Mit diesen Schnappschüssen können wir zuerst über die Mechanismen nachdenken, die die Expansion und die Kontraktion von verschiedenen Teilen des synaptischen Komplexes ausmachen. Dann können wir fragen, wie eine Störung dieser Mechanismen den altersbedingten kognitiven Verfall erklärt.“ Damit eröffne sich ein völlig neuer Ansatz über den kognitiven Verfall, der zu neuen Zielen für künftige Behandlungsansätze führen könnte.