Wie Nervenzellen sich erinnern

BERLIN. Forscher der Charité Berlin haben auf der Ebene einzelner Nervenzellen einen Mechanismus identifiziert, der bei der Gedächtnisbildung eine Rolle spielen könnte (Plos Biol 2015; online 22. Juni).

Sie stellten fest, dass rückwärts wandernde Aktionspotenziale einen Rezeptor im Innern der Zelle aktivieren und so die Kalziumantwort in den Spines, den Dornfortsätzen der Nervenzelle langfristig verändern, heißt es in einer Mitteilung der Charité.

Spines sind kleine, für die Kommunikation zwischen Nervenzellen wichtige Fortsätze der Nervenfasern.

Trifft ein rückwärts wanderndes Aktionspotenzial auf einen solchen Spine, verändert sich kurzfristig die Kalziumkonzentration innerhalb des Spines, da Kalziumionen durch sich öffnende Ionenkanäle von außen hineinströmen. Zusätzlich wird ein intrazellulärer Rezeptor aktiviert, der Ryanodin-Rezeptor, der die Freisetzung von in der Zelle gespeichertem Kalzium auslöst.

Dies führt zu einer langfristigen Veränderung der durch elektrische Impulse hervorgerufenen Kalziumantwort im Inneren des Spines, heißt es weiter. Bemerkenswert sei, dass diese Veränderungen lokal auf einzelne Spines begrenzt sind und benachbarte Fortsätze nicht beeinflusst werden.

"In Zukunft geht es uns nun darum, herauszufinden, welchen Einfluss diese Spine-spezifischen, langfristig veränderten Kalziumantworten auf die synaptische Kommunikation zwischen Nervenzellen haben. Dabei ist uns auch wichtig, einen Bezug zu pathologischen Veränderungen der Kalziumantwort im Rahmen neuropsychiatrischer Erkrankungen herzustellen", wird Professor Dietmar Schmitz, Leiter der Studie, zitiert. (eb)