Epigenetik bereitet Gehirnzellen auf Gedächtnisbildung vor

Das Chromatin von Neuronen kann unterschiedlich kompakt sein (je roter desto kompakter). Je offener das Chromatin ist, desto eher ist die Zelle an der Gedächtnisbildung beteiligt (grün). (Bildrechte: Giulia Santoni / EPFL)

Wenn wir lernen, verändern sich Nervenzellen in unserem Gehirn. Das gelingt nicht zuletzt deshalb, weil die Zellen epigenetische Strukturen umbauen und so die Aktivierbarkeit ihrer Gene verstellen. Doch was entscheidet darüber, welche der vielen möglichen Zellen sich tatsächlich wandeln? Es sind nämlich immer nur wenige von vielen gleichartigen Zellen, die ein äußerer Reiz innerhalb eines Netzwerks erregt, die letztlich zur Gedächtnisbildung beitragen. Jetzt konnten Forschende aus Lausanne in Experimenten mit Mäusen zeigen, dass auch an dieser Vorauswahl der Nervenzellen die Epigenetik beteiligt ist.

Epigenetisches Mittel hilft alten Mäusen beim Lernen

Die Urgroßmutter des Autors wurde mehr als 90 Jahre alt und behielt ihr gutes Gedächtnis (© Eva Hiller).

Anderson A. Butler et al.: Long noncoding RNA NEAT1 mediates neuronal histone methylation and age-related memory impairment. Science Signaling 12, eaaw9277, 2019. Mit dem Alter sinkt die menschliche Lernfähigkeit rapide. Was bereits im Kopf ist, bleibt zwar in der Regel gespeichert. Aber es fällt uns zunehmend schwer, neue Informationen im Langzeitgedächtnis abzulegen. Doch vielleicht lässt… Epigenetisches Mittel hilft alten Mäusen beim Lernen weiterlesen

Newsletter Epigenetik acht Monate schneller als NYT

Gretchen Reynolds: Do fathers who exercise have smarter babies? New York Times, 09.05.2018, www.nytimes.com. Die Meldung ging um die Welt. Sie erschien in vielen deutschen Zeitungen und Magazinen, und sogar in der New York Times: Männliche Mäuse, die besonders intensiv trainierten, weil sie in einer so genannten angereicherten Umwelt lebten, haben schlauere Nachkommen. Man wusste… Newsletter Epigenetik acht Monate schneller als NYT weiterlesen

Gedächtnis in der Spritze?

Alexis Bédécarrats et al.: RNA from trained Aplysia can induce an epigenetic engram for long-term sensitization in untrained Aplysia. eNeuro 5, 21.05.2018, doi: 10.1523/ENEURO.0038-18.2018. Lässt sich Gelerntes mit einer Spritze übertragen? Ein Stück weit offenbar schon. David L. Glanzman von der University of California, Los Angeles, und Kollegen übertrugen ein Verhalten, das sie Seehasen der… Gedächtnis in der Spritze? weiterlesen

Wird auch geistige Leistungsfähigkeit epigenetisch vererbt?

Eva Benito et al.: RNA-dependent intergenerational inheritance of enhanced synaptic plasticity after environmental enrichment. bioRxiv preprint, 20.08.2017, doi: 10.1101/178814.  Regelmäßiger Ausdauersport und geistiges Training erhöhen gemeinsam die Flexibilität des menschlichen Gehirns und schützen so zumindest ein wenig vor Morbus Alzheimer und anderen komplexen kognitiven Erkrankungen. Auch bei Mäusen kann man messen, dass sich die synaptische… Wird auch geistige Leistungsfähigkeit epigenetisch vererbt? weiterlesen

Wenn das Großhirn schrumpft

Virginie Freytag et al.: A peripheral epigenetic signature of immune system genes is linked to neocortical thickness and memory. Nature Communications, 26.04.2017, doi: 10.1038/ncomms15193. Schon in jungen Jahren beginnt das menschliche Großhirn zu schrumpfen. Genauer gesagt: Die Großhirnrinde wird immer dünner. Einher mit diesem natürlichen Alterungsprozess geht eine Abnahme der Lern- und Gedächtnisfähigkeit. Gleichzeitig ist… Wenn das Großhirn schrumpft weiterlesen

Epigenetik der Gehirn-Entwicklung

Paola Tognini et al.: Experience-dependent DNA methylation regulates plasticity in the developing visual cortex. Nature Neuroscience 18, 07/2015, doi: 10.1038/nn.4026. Damit wir lernen können, baut sich das Gehirn permanent um. Nervenzellen bilden neue Auswüchse und knüpfen haufenweise neue Kontakte (Synapsen) zu anderen Nervenzellen. Gleichzeitig werden überflüssige Kontakte und Nervenzell-Fortsätze abgebaut. Für all diese Veränderungen müssen… Epigenetik der Gehirn-Entwicklung weiterlesen

Molekulare Basis der Erinnerung

Johannes Gräff et al.: Dynamic histone marks in the hippocampus and cortex facilitate memory consolidation. Nature Communications 3:991, 07.08.2012, doi: 10.1038/ncomms1997. Dass epigenetische Veränderungen in Gehirnzellen zur Gedächtnisbildung beitragen, ist schon länger bekannt. Nun fanden Hirnforscher aus Zürich, was dabei bei Mäusen im Detail passiert: Lernten die Tiere Gegenstände wiederzuerkennen, veränderte sich zunächst in einer… Molekulare Basis der Erinnerung weiterlesen