Über das menschliche Gehirn zerbrechen sich Wissenschaftler immer wieder den Kopf. Denn die Zentrale unseres Denkens verändert sich fortlaufend. So lernt der Mensch Neues und schafft Erinnerungen.

Diese Adaption und Formbarkeit wird als Plastizität bezeichnet. “Mediziner haben schon länger vermutet, dass auch beim Menschen Umbauprozesse an den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen stattfinden. Bislang konnte solch eine koordinierte Anpassung von Struktur und Funktion aber nur in Tierversuchen nachgewiesen werden”, sagt Prof. Dr. Andreas Vlachos vom Institut für Anatomie und Zellbiologie der Universität Freiburg.

Doch jetzt hat Dr. Andreas Vlachos gemeinsam mit Prof. Dr. Jürgen Beck, Leiter der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Freiburg, den experimentellen Beweis für synaptische Plastizität beim Menschen erbracht. Bei den Experimenten untersuchte das Team, ob sich die sogenannten dendritischen Dornen durch den Kontakt mit einem Vitamin-A-Derivat, einer abgeleiteten Vitamin-A-Säure, verändern.

Dendritische Dornen sind die Teile der Synapse, die Signale bei der Kommunikation zwischen den Nervenzellen empfangen, verarbeiten und weiterleiten. Sie sind damit entscheidend an der Plastizität des Gehirns beteiligt und passen sich ständig dem alltäglichen Erleben an. Beispielsweise kann Lernen die Anzahl und Form dendritischer Dornen verändern. Eine Wandlung der Anzahl oder der Form der Dornen findet sich aber auch bei Erkrankungen wie Depressionen oder Demenz.

Die Untersuchungen zeigen, dass ein Vitamin-A-Derivat die Dornen nicht nur vergrößert, sondern auch ihre Fähigkeit stärkt, Signale zwischen Nervenzellen zu übertragen. “Wir schließen aus unseren Ergebnissen, dass Vitamin-A-Derivate wichtige Botenstoffe für die synaptische Plastizität im menschlichen Gehirn sind. Damit trägt dieser Befund zur Identifizierung von Schlüsselmechanismen synaptischer Plastizität im menschlichen Gehirn bei und könnte die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für Hirnerkrankungen, wie beispielsweise Depressionen, unterstützen”, sagt Vlachos.

Ralf Loweg / glp