Anlässlich des Welt-Alzheimer-Tags am 21. September 2021 stellt die Universitätsmedizin Mainz ein neues, internationales Forschungsprojekt vor: Die Neurobiologie des Vergessens – Spontaner synaptischer Umbau, Stabilität kortikaler Repräsentationen, Retention des Gedächtnisses und Flexibilität des Verhaltens. Unter der Leitung von Prof. Dr. Simon Rumpel, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Physiologie der Universitätsmedizin Mainz, untersuchen Wissenschaftler:innen aus Deutschland gemeinsam mit Forschenden aus Israel die neuronalen Mechanismen des Vergessens. Dabei analysieren sie sowohl die molekular-zelluläre Ebene als auch die Ebene neuronaler Netzwerke. Ausgangspunkt ihrer Untersuchungen ist ein neuartiger Ansatz: die spontane Umbaufähigkeit von synaptischen Verbindungen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt im Rahmen eines Exzellenzprogramms mit rund 1,6 Millionen Euro.

Seit über einem Jahrhundert beschäftigen sich Wissenschaftler:innen unterschiedlicher Fachrichtungen mit dem Vergessen. Grundlegend für die neurobiologische Forschung war bisher die Annahme, dass sich bei der Bildung und Speicherung von Gedächtnisinhalten die Verknüpfungen von Nervenzellen, die sogenannten Synapsen, langanhaltend verändern. Die Forschung ging davon aus, dass die fortlaufende, aktive Speicherung von neuen Gedächtnisinhalten im neuronalen Netzwerk zu einem teilweisen Überschreiben von alten Gedächtnisinhalten und somit zum Vergessen führt.

Neuere Studien weisen jedoch darauf hin, dass sich synaptische Verbindungen nicht nur im Zusammenhang von Lernprozessen verändern. Vielmehr befinden sie sich auch unabhängig davon in erheblichem Maß in einem kontinuierlichen Umbauprozess. Diese spontane Umbaufähigkeit der Synapsen wird als intrinsische Plastizität bezeichnet. Inwieweit sie einerseits zum Vergessen von alten Gedächtnisinhalten führt und damit andererseits auch einen Beitrag dazu leisten kann, Neues flexibler erlernen zu können, will die deutsch-israelische Wissenschaftlergruppe jetzt herausfinden.

„Das Besondere an unserem Forschungsansatz ist, dass wir das Vergessen nicht wie bisher als notwendige Konsequenz neuen Lernens betrachten, sondern als ungerichteten, physiologischen Prozess, der durch die intrinsische Umbaufähigkeit synaptischer Verbindungen getrieben wird“, erläutert Prof. Dr. Simon Rumpel vom Institut für Physiologie der Universitätsmedizin Mainz, der das internationale Projekt auf deutscher Seite koordiniert.

Mit ihrer Forschung könnten die Wissenschaftler:innen dazu beitragen, die Behandlungsmöglichkeiten für Betroffene mit Demenzerkrankungen zu verbessern. „Wir erhoffen uns, mit unseren Untersuchungsergebnissen auch ein besseres Verständnis für die Prozesse zu gewinnen, die dem Vergessen im Rahmen von Erkrankungen wie der Demenz zugrunde liegen. Dies ist die Voraussetzung, um neue Therapieansätze entwickeln zu können“, betont Prof. Rumpel.

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des 1997 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eingerichteten Exzellenzprogramms DIP (Deutsch-Israelische Projektkooperation) über einen Zeitraum von fünf Jahren mit rund 1,6 Millionen Euro gefördert. Von der Fördersumme entfallen rund 300.000 Euro auf die Arbeitsgruppe der Universitätsmedizin Mainz. An der Forschungskooperation beteiligt sind auf deutscher Seite neben dem Institut für Physiologie der Universitätsmedizin Mainz, das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e. V. (DZNE) an der Charité – Universitätsmedizin Berlin, das Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin in Göttingen sowie das Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS). Kooperationspartner auf israelischer Seite sind unter der Sprecherschaft von Prof. Dr. Noam Ziv zwei Arbeitsgruppen am Technion – Israel Institute of Technology in Haifa.

Mehr als 50 Millionen Menschen sind weltweit von Demenzerkrankungen betroffen. Mit rund zwei Drittel aller Fälle ist die Alzheimer-Krankheit die häufigste Form der Demenz. Der Welt-Alzheimer-Tag macht jährlich am 21. September auf die Situation der Betroffenen und ihrer Familien aufmerksam. In diesem Jahr steht der Gedenktag unter dem Motto „Demenz – genau hinsehen!“.

Bildunterschrift: Neuron in der Großhirnrinde einer Maus

Bildquelle: Universitätsmedizin Mainz

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Prof. Dr. Simon Rumpel, Institut für Physiologie, Universitätsmedizin Mainz,
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