Ein kleiner Kern im Gehirn hat großen Einfluss auf lernen und Gedächtnis im Alter

Ein kleiner Kern im Gehirn hat großen Einfluss auf lernen und Gedächtnis im Alter

Der locus coeruleus, wörtlich der „blue spot“ ist eine kleine region im Hirnstamm. Als die Hauptquelle des neurotransmitters Noradrenalin, es hat einen großen Einfluss darauf haben, ob unsere Erinnerung, weiter zu arbeiten, auch im Alter. Mittels Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) und neue Analyse-Methoden, Forscher am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und der University of Southern California konnten zeigen, dass eine gesündere locus coeruleus assoziiert ist mit einer besseren Gedächtnisleistung im späteren Erwachsenenalter. Die Ergebnisse der Studie wurden veröffentlicht in der Natur Menschlichen Verhaltens.

Warum sind einige der kognitiven Fähigkeiten, insbesondere Gedächtnis—Rückgang im Laufe des Erwachsenenalters? Und warum können manche ältere Menschen noch lernen, neue Informationen, und vergessen Sie es, während andere nicht können? Um diese Fragen zu beantworten, kognitive Neurowissenschaftler in den letzten Jahrzehnten haben sich hauptsächlich auf den Kortex und der hippocampus, spielt eine zentrale Rolle bei lernen und Gedächtnis.

Vor kurzem, jedoch, der locus coeruleus, einer winzigen Zelle-Struktur, befindet sich im Hirnstamm, tief verborgen unter der Rinde, zog der Forscher, die Aufmerksamkeit. Dieser Kern ist nur etwa 15 Millimeter in der Größe und mit den meisten anderen Bereichen des Gehirns durch ein umfangreiches Netzwerk von Nervenfasern. Der Kern ist aus Neuronen, die die Hauptquelle des neurotransmitters Noradrenalin. Als sogenannter neuromodulator, Noradrenalin regelt die Kommunikation zwischen Nervenzellen und trägt so erheblich zur Kontrolle von stress, Emotionen und Aufmerksamkeit. Darüber hinaus tierexperimentelle Studien haben gezeigt, dass Noradrenalin unterstützt die Restrukturierung der Prozesse auf der zellulären Ebene, so dass für die langfristige Speicherung neuer Erinnerungen, Fähigkeiten und Kenntnisse. Daher, erfolgreiche Lern-und gedächtnisprozesse sind wahrscheinlich abhängig von der intakten Funktion des locus coeruleus.

Da die Menschen Alter, der locus coeruleus zeigt zunehmende Anzeichen von Rückgang, der vermutlich durch die Anhäufung von Toxinen aus dem Blut und die Flüssigkeit umgibt das Gehirn und das Rückenmark. Neueste Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass die Alzheimer-Krankheit Pathologie ersten erscheinen im locus coeruleus, und verbreitete sich von dort auf Speicher-bezogene Hirnregionen vor und erreicht schließlich ganz viel von dem rest des Gehirns in späteren Stadien der Erkrankung.

„Neuere Studien untersuchen tote Hirngewebe zeigen, dass einer der wichtigsten pathologischen Indikatoren der Alzheimer-Krankheit finden sich im locus coeruleus der meisten Menschen durch die Zeit, Sie sind im mittleren Alter. Die aktuellen Ergebnisse sind unter den ersten, um zu zeigen, eine Verbindung zwischen der kognitiven Funktion und die Integrität des locus coeruleus im lebenden Menschen“, sagt Mara Mather, professor für Gerontologie an der Universität von Süd-Kalifornien und Mitautor der Studie.

Markus Werkle-Bergner, Senior Scientist am Zentrum für Entwicklungspsychologie des Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, fügt hinzu: „Frühere Untersuchungen an Tieren vorgeschlagen, eine Beziehung zwischen einer gesünderen locus coeruleus und besser lernen und Gedächtnis. Es ist daher wichtig zu prüfen, ob die altersbedingten Veränderungen des locus coeruleus sind in Bezug auf Speicher Rückgang im Alter bei Menschen als gut.“

Aufgrund seiner geringen Größe und seiner Lage tief im Hirnstamm, war es bisher fast unmöglich, um dies zu untersuchen Zellkern in einer lebenden person. Dank einer neuen MRT-scan-Verfahren und neuartige Analyse-Methoden, diese Hirnregion kann nun visualisiert werden, nicht-invasiv. Mit diesen neuen Methoden, die Forscher genau untersucht, der locus coeruleus 66 jüngeren und 228 ältere Menschen im Alter von 33 Jahren jeweils 72 Jahre im Durchschnitt. Alle Teilnehmer nahmen auch Teil in einer Reihe von neuropsychologischen Gedächtnis-tests innerhalb der Berliner altersstudie II (BASE-II). Zum Beispiel, sollten die Teilnehmer merken einer Liste von 15 Wörtern, die über mehrere Runden, und dann zurückzurufen.

Wie erwartet, für die jüngeren Teilnehmer waren im Durchschnitt besser in diesen Aufgaben als die älteren Teilnehmer. Insbesondere jedoch die älteren Teilnehmer, deren locus coeruleus meisten ähnelte der jüngeren Gruppe zeigte höhere Gedächtnisleistungen als diejenigen, deren locus coeruleus zeigte Anzeichen von altersbedingten Veränderungen.

„Der locus coeruleus ist ein sehr empfindlicher Teil des Gehirns. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die altersbedingten Beeinträchtigungen seiner Struktur und Arbeitsweise haben weitreichende Folgen für Aufmerksamkeit und Gedächtnis. Zukünftige longitudinale Studien müssen prüfen, ob die mit einer Krankheit verbundenen Prozesse beschleunigen die Alterung von locus coeruleus—und wenn ja, wie können wir erkennen, die Ihren Anfang in den Individuen“, sagt Martin Dahl, der erste Autor der Studie und predoctoral researcher am Center for Lifespan Psychology, Max-Planck-Institut für Bildungsforschung.