HirnforschungLernen schadet kurzfristig den Gehirnzellen

Schäden im Erbgut gelten als krankhaft. Doch offenbar stimmt das nicht immer: Wie eine Maus-Studie zeigt, könnten DNA-Brüche ganz normale Folge des Denkens sein. von 

Dass Drogen, Gifte oder mechanische Reize die Erbsubstanz unserer Nervenzellen schädigen, wissen Neurowissenschaftler schon lange. Tatsächlich können aber wohl auch alltägliche Denkprozesse dem Erbgut in den Nervenzellen empfindlich zu Leibe rücken. Zu diesem überraschenden Ergebnis ist ein Team um Elsa Suberbielle vom Gladstone Institute in San Francisco gekommen: Im Mausversuch fanden die Forscher heraus, dass Lernen zu Doppelstrangbrüchen in der DNA führt. Ihre Studie veröffentlichten sie im Magazin Nature Neuroscience.

In ihrem Experiment setzten die Wissenschaftler eine Gruppe gesunder Mäuse in einen fremden Käfig. In der fremden Umgebung ließen sie die Tiere zwei Stunden lang ihnen unbekannte Gegenstände, Gerüche und Geräusche erkunden. Eine zweite Gruppe ließen sie währenddessen in ihrem gewohnten Käfig. Anschließend verglichen sie die Gehirne beider Nager-Gruppen unter dem Mikroskop. Das Resultat: Bei den Mäusen, die der neuen Umgebung ausgesetzt worden waren, waren dreimal so viele DNA-Doppelstränge gerissen wie bei den Tieren aus der Kontrollgruppe.

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Doppelstrangbrüche in der DNA gelten normalerweise als gefährlich, weil sie zu Tumoren und Krebs führen können. "Dass sie auch in gesunden Mäuse-Hirnen vorkommen, hat uns verblüfft", sagt Suberbielle. Es zeige, dass Erbgutschäden auch eine ganz normale Folge des Lernens sein könnten. Den betroffenen Zellen gelang es, fast alle Erbgutschäden innerhalb von 24 Stunden zu reparieren. "Dass diese Reparatur so rapide verläuft, zeigt auch, dass die Erbgut-Schäden nicht krankhaft sind, sondern den Mäusen beim schnellen Lernen helfen", sagt Suberbielle.

Die Wissenschaftler wiederholten den Versuch auch mit Mäusen, die an Alzheimer erkrankt waren. Auch bei ihnen führte das Kennenlernen der neuen Umgebung zu Schäden im Erbgut. Ihre Zellen erholten sich allerdings nicht so schnell wie die der gesunden Mäuse: Noch 24 Stunden nach dem Experiment fanden die Forscher bei ihnen drei- bis viermal so viele Doppelstrangbrüche wie in der gesunden Gruppe. "Es scheint sich bei diesem Schaden-und-Reparatur-Prozess also um eine wichtige Hirnfunktion zu handeln, der bei der Alzheimer-Krankheit gestört ist", sagt Suberbielle.

Anmerkung der Redaktion: Der Titel wurde leicht verändert. Lernen schadet zunächst den Hirnzellen, wie die Mausstudie zeigt. Allerdings funktioniert im Normalfall auch die anschließende Reparatur.

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Leserkommentare
  1. "Lernen schadet den Gehirnzellen"

    Wieso muss die Überschrift so reißerisch klingen, wenn der Artikel ganz sachlich ist? Ja, die Überschrift stimmt nicht mal, wie man nach den ersten Sätzen des Artikels schon bemerkt.

    23 Leserempfehlungen
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    Entfernt, da unsachlich. Die Redaktion/ls

    Warum lassen diese Wissenschaftler die armen Mäuse nicht in Ruhe leben? Und dann noch diese kuriose Interpretation. Eine Maus mag keinen Stress, sie mag Käse und Speck.

    Ihrer Kritik kann man nur, muss man zustimmen.

    Wie sich zudem insbesondere aus dem Ende des dritten Absatzes ergibt, legen die referierten Forschungsergebnisse nahe, dass Lernen / im Gedächtnisbehalten mit recht radikalen Umgestaltungen der DNS einhergeht bzw. dies erfordert.

    Wenn Frau Klöckner im dritten Absatz ihres Artikels ausdrücklich referiert, dass

  2. ...es hätte ja auch der Stress einer neuen Umgebung sein können.

    10 Leserempfehlungen
    • mugu1
    • 25. März 2013 14:41 Uhr

    ...sicherlich der letzte Beweis dafür, dass die Evolution uns doch besser auf den Bäumen gelassen und über mehrere Stufen den "denkenden Menschen" nicht erschaffen hätte sollen.

    Achtung: Das war ein Kommentar mit eingeschaltetem Ironiemodus.

    Eine Leserempfehlung
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    >Achtung: Das war ein Kommentar mit eingeschaltetem Ironiemodus.

    ... und ich freue mich für Sie, dass Sie während des Verfassens desselben ihre DNA-Stränge keinerlei Gefährdung aussetzen mussten.

  3. Je schneller man liest, desto weniger versteht man. Je weniger man versteht, desto weniger behält man. Je weniger man behält, desto weniger vergißt man. Je weniger man vergißt, desto mehr weiß man.

    3 Leserempfehlungen
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    Wer schläft sündigt nicht, wer besoffen ist wird schnell müde... Also ; LASST UNS SAUFEN! so dat wa dann mal offtopic jetz mal wieder btt.... :

    Ich persönlich würde scho aus rein logischen Gründen auf Versuche mit Mäusen und dergleichen verzichten und gleich Menschen nehmen.
    Selbst wenn sich die DNS beider Spezies um ca. 95%(?) gleicht, sind Labormäuse doch schon von "haus aus" stark Krebsgefährdet oder sogar auf Krebs gezüchtet. Desweiteren kann man von den Hälerungsbedingungen der Versuchstiere eigentlich nur von einer wörtlichen "Hälterung" sprechen, da sie in keinster Weise auch nur annähernd Artgerechte Lebensräume haben. Ich baute mal meinen beiden Hausratten einen Käfig von L/B/H 1,20m/0,80m/2,10 und fand den Käfig eigentlich schon fast zu klein für solch agile Tierchen. Bei den Versuchen kam ebendfalls raus und das finde ich das eigentlich wichtige und erwähnenswerte bzw. weiter erörterungswert, ich zitiere "Die Wissenschaftler wiederholten den Versuch auch mit Mäusen, die an Alzheimer erkrankt waren. Auch bei ihnen führte das Kennenlernen der neuen Umgebung zu Schäden im Erbgut. Ihre Zellen erholten sich allerdings nicht so schnell wie die der gesunden Mäuse: Noch 24 Stunden nach dem Experiment fanden die Forscher bei ihnen drei- bis viermal so viele Doppelstrangbrüche wie in der gesunden Gruppe. "Es scheint sich bei diesem Schaden-und-Reparatur-Prozess also um eine wichtige Hirnfunktion zu handeln, der bei der Alzheimer-Krankheit gestört ist", sagt Suberbielle."

  4. ... so was als allgemeingültig abzuleiten, ist wahrer, zukunftsweisender Wissenschaftsschurnalissmuss.

    4 Leserempfehlungen
  5. Ich behaupte, die Rückschlüsse sind nicht korrekt.

    Wenn ich in eine neue Umgebung versetzt werde und unter Stress mich zurecht finden muss, heißt das nicht, dass ich normal lerne.
    Die Schäden bei den Mäusen könnten also auch durch Stress, Unsicherheit etc. hervorgerufen worden sein.

    8 Leserempfehlungen
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    ... definitiv genau das testet, was da behauptet wird?
    Fremder Käfig UND unbekannte Gegenstände - da drehen nicht nur Mäuse am Rad, sondern vergleichbar auch homo sapiens sapiens. Aber vielleicht waren die Forscher bei dem Experiment ja auch in einem fremden Labor und mussten diese völlig neue Studie durchführen ...

    Überschrift und Text sind total daneben; da steckt wohl wieder mal nur eine ungeprüfte Agenturmeldung dahinter. In der Studie steht nirgend, daß Lernen dem Gehirn schadet. Es ist die Rede von augenscheinlich aufgrund eines plötzlichen Umgebungswechsels streßinduzierten DANN-Doppelstrangbrüchen, die gehäuft in einer Zone des Gehirns ausgemacht wurden, die mit „Lernen und Gedächtnis“ befaßt sei; bei gesunden Mäusen waren sämtliche Doppelstrangbrüche innert 24 Stunden verheilt. Anders bei den Alzheimer-Mäusen – und auch das ist nicht korrekt: Es handelte sich um transgene Mäuse, von deren spezieller Konditionierung angenommen wird, daß sie Alzheimer simuliert … – Zusammengefaßt in einer Überschrift hätte man wahrheitsgemäß schreiben müssen: „Mäuseexperiment: Streß wegen neuer Umgebung schädigt Gehirnzellen vorübergehend – bei Alzheimer könnten Dauerschäden auftreten“. Aber das klingt natürlich viel weniger reißerisch wie die zutiefst unethische Schlagzeile oben.

    • hairy
    • 25. März 2013 15:05 Uhr

    "We show that a natural behavior, exploration of a novel environment, causes DNA double-strand breaks (DSBs) in neurons of young adult wild-type mice..."

    "exploration of a novel environment" hat mit Lernen allgemein zu tun, aber der Lernaspekt daran ist doch einer unter anderem? Ein anderer Aspekt ist zB negativer Stress...

    3 Leserempfehlungen
    • zfat99
    • 25. März 2013 15:13 Uhr
    8. [...]

    Bitte verzichten Sie auf persönliche Angriffe. Danke, die Redaktion/mo.

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    In erster Linie leiden wohl die sprachlichen Fähigkeiten unter diesem Prozess.
    Es kommt dann häufig zu sogenannten "Diskretisierungen" im Satzbau, besonders häufig sind Artikel betroffen.

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  • Quelle ZEIT ONLINE
  • Schlagworte Alzheimer | DNA | Droge | Erbgut | Gehirn | Krebs
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