Befreiung aus der Matrix kognitive Flexibilität lässt sich

Psychologie aktuell: Befreiung aus der Matrix
kognitive Flexibilität lässt sich experimentell steuern
10-02-14
Befreiung aus der Matrix
kognitive Flexibilität lässt sich experimentell steuern
Warum fällt Umlernen so schwer? Eine aktuelle Studie aus Magdeburg zeigt, dass im
erwachsenen Gehirn die extrazelluläre Matrix, die die Nervenzellen umgibt, der Hirnplastizität
entgegenwirkt. Löst man sie experimentell auf, gelingt das Umlernen leichter.
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In der Matrix -Film-Trilogie befreit sich der Held Neo aus der Matrix, um sein fremdbestimmtes
Bewusstsein wieder selbst zu kontrollieren. Was dort als Fiktion erzählt wird, hat einen verblüffenden
neurowissenschaftlichen Bezug: Neuronen sind im erwachsenen Gehirn von einer biologischen Matrix
umgeben, die die Hirnfunktionen offenbar weit mehr mitbestimmt als bisher angenommen wurde.
Diese Extrazelluläre Matrix (ECM), welche sich wie eine Art Netz schützend um die synaptischen
Kontaktstellen zwischen den einzelnen Nervenzellen legt, stabilisiert neuronale Schaltkreise, wodurch
Gedächtnisinhalte konserviert werden eine grundlegende Voraussetzung für die
Langzeitspeicherung von Erinnerungen. Eine solche Stabilisierung könnte jedoch auf Kosten der
Freiheitsgrade beim flexiblen Umgang mit bestehenden Gedächtnisinhalten gehen und so bei
notwendigen kognitiven Umlernprozessen eher hinderlich sein.
In einer aktuellen Studie sind Forscher des Leibniz-Institutes für Neurobiologie in Magdeburg dieser
Frage auf den Grund gegangen, in dem sie Mongolische Wüstenrennmäuse in einem kognitiv
anspruchsvollen Umlern-Experiment untersucht haben. Zunächst lernten die Tiere zwei Tonsignale
voneinander zu unterscheiden, in dem sie bei dem einen Reiz eine kleine Hürde überspringen und bei
dem anderen Reiz in der Box sitzen bleiben. Die Tiere erlernten die Bedeutung der beiden
akustischen Reize schnell und lösten die Aufgabe schon nach einigen Tagen Training perfekt. Dreht
man nun die Bedeutung der beiden Tonsignale von einem Tag auf den anderen um, so müssen die
Tiere die gelernten Assoziationen umlernen, was den Rennmäusen kaum gelang das einmal
etablierte Gedächtnis ist dem Umlernen offenbar im Weg. Die Forscher konnten zeigen, dass eine
Auflösung der ECM-Struktur im Gehirn der Rennmäuse durch Injektion eines entsprechenden
Enzymes direkt in die Hörrinde die für das Umlernen notwendigen Strategiewechsel verbessert die
Tiere können die neue Bedeutung lernen. Die Abschwächung der schützenden Matrix-Netze hat
jedoch keinen Einfluss auf generelle sensorische Lern-Prozesse oder gar auf den Abruf bereits
bestehender Gedächtnisinhalte, d.h. die Rennmäuse hatten die früher gelernte Strategie nicht
vergessen, ihr Gehirn hat aber an Plastizität gewonnen. Durch eine solche funktionelle Erhöhung der
synaptischen Plastizität könnte die Modulation der ECM im erwachsenen Gehirn als geeignete
Methode dienen, die kognitive Flexibilität im Umgang mit bestehenden, erlernten Verhaltensweisen zu
verbessern und einen aktiven Umbau von Gedächtnisinhalten zu ermöglichen.
Die Studie offenbart dadurch auch ein vielversprechendes Zukunftspotential für neue klinische
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kognitive Flexibilität lässt sich experimentell steuern
Therapiekonzepte, wo das Fenster der Möglichkeiten für eine lokale Neuverdrahtung im Gehirn
wieder geöffnet werden kann, was sich beispielsweise im Zusammenhang mit der Behandlung von
Schlaganfällen oder der Entwicklung von Neuroprothesen als nützlich erweisen könnte.
idw-online.de/de/news572538
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