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Wie funktioniert unser Gedächtnis im Schlaf?

01.04.2003 - (idw) VolkswagenStiftung

VolkswagenStiftung fördert mit insgesamt 1,14 Millionen Euro weitere drei Projekte in den Neurowissenschaften

Die VolkswagenStiftung hat in ihrer Förderinitiative "Dynamik und Adaptivität neuronaler Systeme - Integrative Ansätze zur Analyse kognitiver Prozesse" weitere drei Vorhaben mit insgesamt 1,14 Millionen Euro bewilligt, und zwar:

1. 504.800 Euro für das Vorhaben "Adaptability of the polymodal movement perception/movement recognition system in humans and non-human primates. A complementary research" von Privatdozent Dr. Ferdinand Binkofski, Klinik für Neurologie der Medizinischen Universität Lübeck, und Dr. Giovanni Buccino, Institute of Human Physiology der University of Parma, Italien;

2. 453.900 Euro für das Vorhaben "Noradrenergic contribution to memory consolidation during sleep: cognitive, electrophysiological and molecular analysis in humans and rats" von Professor Dr. Jan Born vom Institut für Neuroendokrinologie der Medizinischen Universität Lübeck, und Professor Susan Sara, Neuromodulation et Processus Mnésiques, Université Pierre & Marie Curie, Paris, Frankreich;

3. 175.900 Euro für das Vorhaben "Improvement of fast cyclic voltam-metry method for the simultaneous monitoring of neurotransmitter release with postsynaptic neuronal activity recording" von Dr. Andreas Mayerhofer, Abteilung Neuropharmakologie der Universität Tübingen.

zu 1: Das Team aus Lübeck und Italien beschäftigt sich mit den so genannten Spiegelneuronen, die im prämotorischen Kortex lokalisiert sind, einem Teil des Gehirns. Diese Neuronen sind aktiv bei sensorischen und motorischen Vorgängen, also sowohl bei der Wahrnehmung als auch der Ausführung von Bewegungen. Sie verknüpfen das Sehen einer Handlung mit deren Durchführung - oder anders gesagt: Sie sind daran beteiligt, dass wir in der Lage sind eine Bewegung vorzunehmen, wenn wir sie bei jemand anderem sehen. Das heißt zugleich: Die Spiegelneurone sind von Bedeutung für das Verstehen einer Aktion - und damit für das Lernen. Diese Funktion haben sie wohl nicht nur, wie man inzwischen weiß, beim Affen, sondern auch beim Menschen. Auf diesem Wissen aufbauend, wollen die Forscher nun der Frage nachgehen, ob sich beim Affen und beim Menschen "polymodale Spiegelneuronen" identifizieren lassen. Sind Spiegelneurone also auch beteiligt, wenn Assoziationen zwischen Geräuschen und Bewegungen entstehen? Gibt es folglich nicht nur eine Verknüpfung von Sehen und Ausführen, sondern auch von Hören und Ausführen? Und wie erfolgt dann der Transfer auf neuronaler Ebene? Methodisch bedienen sich die Wissenschaftler der funktionellen Magnetresonanzbildgebung (fMRI), mit der sich am lebenden Subjekt jene Hirnbereiche erkennen lassen, die bei einer bestimmten Handlung oder einem Vorgang aktiviert werden. In Parma kann mit den Mitteln der Stiftung ein neuartiges Neuronavigationsgerät beschafft werden, das die Ableitung elektrischer Aktivität von einzelnen Nervenzellen bei Affen noch genauer auf einen Punkt im Gehirn zu fokussieren hilft. Von Bedeutung könnte die Forschung einmal für solche Patienten sein, denen die Verknüpfungsfunktion der Spiegelneurone - etwa nach einem Schlaganfall - verloren gegangen ist.
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Kontakt: Priv.-Doz. Dr. Ferdinand Binkofski, Medizinische Universität Lübeck, Klinik für Neurologie, Tel.: 0451/5002499, E-Mail: binkofski.f@neuro.mu-luebeck.de
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zu 2: Das Wissenschaftlerteam aus Lübeck und Frankreich setzt sich mit der Frage der nachhaltigen Speicherung von Gedächtnisinhalten im Schlaf auseinander. Von zentraler Bedeutung ist dabei offensichtlich der Neurotransmitter Noradrenalin, der sowohl eine wichtige Rolle spielt bei der Regulation der unterschiedlich tiefen Schlafstadien als auch bei der Verankerung bestimmter Inhalte im Langzeitgedächtnis. Genau an diesem Punkt setzt das Interesse der Forscher ein: Beim Menschen und bei der Ratte wollen sie untersuchen, ob und wie die durch das Gehirn während bestimmter Schlafphasen ausgelöste Ausschüttung von Noradrenalin die der Gedächtnisbildung zu Grunde liegenden zellulären Prozesse unterstützt. Den Probanden - Mensch wie Nager - werden dazu vergleichbare Gedächtnisaufgaben gestellt. In der sich anschließenden Schlafphase verabreichen ihnen die Forscher dann Noradrenalin-hemmende Substanzen, und nach dem Aufwachen wird schließlich geprüft, inwieweit die Inhalte erinnert werden.
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Kontakt: Prof. Dr. Jan Born, Medizinische Universität Lübeck, Institut für Neuroendokrinologie, Tel. : 0451/5003639, E-Mail: born@kfg.mu-luebeck.de
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zu 3: Auch im Mittelpunkt des Vorhabens von Dr. Andreas Mayerhofer von der Universität Tübingen stehen Neurotransmitter: Botenstoffe, die die Erregung von einer Nervenzelle auf eine andere übertragen. Mangel, Überangebot oder gestörte Herstellung der Botenstoffe spielen eine Rolle bei neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen. Für Forscher ist es daher wichtig, nicht nur die Erregungsweiterleitung mit sehr feinen Sonden aufzeichnen zu können, sondern nach Möglichkeit auch zu bestimmen, welcher Botenstoff gerade ausgeschüttet wird. Ziel dieses Vorhabens ist daher konkret die Entwicklung einer geeigneten Spezialsonde für das entsprechende Messverfahren, die Zyklovoltammetrie. Mit ihr lässt sich über eine elektrisch ausgelöste Reaktion die chemische Zusammensetzung der Botenstoffe bestimmen und damit zwischen Neurotransmittern unterscheiden. Gelingt es dann noch, die zeitliche Auflösung der Bestimmung zu verbessern, könnte man gleichzeitig Erregung und jeweiligen Botenstoff messen. Zum Einsatz kommen soll das Verfahren zunächst bei der Maus bezogen auf die Frage, welche Botenstoffe in welchen Gehirnarealen von Bedeutung sind bei der Entstehung eines Suchtverhaltens, das zurückzuführen ist auf die Verabreichung bestimmter Medikamente über einen längeren Zeitraum.
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Kontakt: Dr. Andreas Mayerhofer, Universität Tübingen, Abteilung Neuropharmakologie, Tel.: 07071/2978879, E-Mail: andreas.mayerhofer@uni-tuebingen.de
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Der Text der Presseinformation steht im Internet zur Verfügung unter http://www.volkswagenstiftung.de/presse-news/presse03/01042003.htm
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Kontakt VolkswagenStiftung, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit: Dr. Christian Jung, Tel.: 0511/8381-380, E-Mail: jung@volkswagenstiftung.de
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Kontakt Förderung VolkswagenStiftung: Dr. Cornelius Schmaltz, Tel.: 0511/8381-376, E-Mail: schmaltz@volkswagenstiftung.de

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