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.

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.