Gesunderhaltung der Nervenzellen: Methoden und Strategien für ein vitales Gehirn

Einführung

Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ, dessen Gesundheit und Funktionalität von zahlreichen Faktoren abhängen. Im Gegensatz zu vielen anderen Geweben im Körper, die sich kontinuierlich erneuern können, ist die Regenerationsfähigkeit von Nervenzellen im Gehirn stark begrenzt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, Strategien zur Gesunderhaltung der Nervenzellen zu entwickeln und anzuwenden, um die kognitive Leistungsfähigkeit bis ins hohe Alter zu bewahren. Dieser Artikel beleuchtet verschiedene Methoden und wissenschaftliche Erkenntnisse, die dazu beitragen können, die Gesundheit der Nervenzellen zu fördern und das Gehirn vor altersbedingten Abbauprozessen zu schützen.

Neuronale Resilienz: Schutzmechanismen der Nervenzellen

Forscher des Hector Instituts für Translationale Hirnforschung (HITBR) am ZI in Mannheim haben ein ausgeklügeltes System zum Schutz vor Zelltod entdeckt. Die überwiegende Mehrheit der Nervenzellen wird vor der Geburt angelegt, und die Regenerationsfähigkeit des postnatalen menschlichen Gehirns ist auf sehr wenige Regionen beschränkt. Infolgedessen ist das Durchschnittsalter von Nervenzellen bei Erwachsenen viel höher als das von jedem anderen Zelltyp des menschlichen Körpers.

Das Team vom HITBR hat zelluläre Anpassungen in menschlichen Nervenzellen untersucht, die neuronale Resilienz garantieren. Sie verwendeten menschliche induziert pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen), um menschliche Nervenzellen in der Kulturschale zu erzeugen. Diese reiften über die Zeit, so dass die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Entwicklungsmodell hatten, in dem sie junge, neugeborene Nervenzellen direkt mit ihren älteren, reiferen Gegenstücken vergleichen konnten.

Philipp Koch, verantwortlicher Wissenschaftler der Studie und Leiter des HITBR, erklärt: „Wir haben festgestellt, dass die Schwelle für den Eintritt in den Zelltod bei menschlichen Nervenzellen besonders hoch ist.“ Die Mannheimer Forscher zeigten, dass menschliche Nervenzellen, sobald sie ausgereift sind, mit komplexen und redundanten Präventivstrategien ausgestattet werden, um sich vor Stress und Zelltod zu schützen. Unter anderem werden wichtige Komponenten der Zelltodmaschinerie wie Caspasen stark herunterreguliert oder vollständig abgeschaltet, während Schutzwege wie anti-apoptotische Proteine der Bcl-2-Familie oder Inhibitoren von Apoptose Proteine (IAPs) hochreguliert werden.

Es scheint, dass das Gehirn ein sehr ausgeklügeltes, komplexes und komplementäres Netzwerk zum Schutz vor Zelltod entwickelt hat, wahrscheinlich eine evolutionäre Anpassung an seine reduzierte Regenerationsfähigkeit. Diese Schutzmechanismen in reifen Nervenzellen können auch teilweise erklären, warum die meisten neurodegenerativen Erkrankungen meist über viele Jahrzehnte hinweg abwehrbar sind und erst im fortgeschrittenen Alter auftreten.

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Geistige Fitness: Training für das Gehirn

Wie „fit im Kopf“ ein Mensch ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere aber auch von seinem Alter. Kleine Kinder lernen in den ersten Lebensjahren wahnsinnig viel. Dadurch bilden sich in kurzer Zeit sehr viele Verknüpfungen zwischen den Nervenzellen. Das zunehmend gut vernetzte Gehirn schafft es daher leichter, Informationen schnell abzurufen und Neues zu lernen. Im jungen Erwachsenenalter ist das Gehirn dann voll ausgebildet, hervorragend vernetzt und besonders leistungsfähig.

Mit zunehmendem Alter nimmt die Hirnleistung jedoch langsam ab, Lernen und Denken verlangsamen sich. Eine Ursache hierfür ist, dass Neuronen absterben. Der altersbedingte Verlust von immer mehr Nervenzellen im Gehirn beeinträchtigt die Denkleistung. Neuere Forschungen gehen jedoch davon aus, dass der Verlust der Neuronen nur für einen Teil des Leistungsverlustes verantwortlich ist. Viel entscheidender sei, dass die Verbindungen zwischen den Nervenzellen, also die Synapsen, im Alter abgebaut werden.

Die gute Nachricht ist: Dagegen lässt sich etwas tun. In jedem Alter und zu jedem Zeitpunkt des Lebens können Sie das Gehirn trainieren, damit sich Synapsen neu bilden. Wer sich im Alter geistig fit halten möchte, kann dafür sorgen, dass die Verbindungen zwischen den Nervenzellen aktiv bleiben - indem er sie beansprucht. Werden Synapsen nicht benutzt, sterben sie ab und kognitive Fähigkeiten gehen verloren.

Selbst die Neubildung der Nervenzellen scheint beeinflussbar zu sein. Grundsätzlich ist der Mensch bereits im Mutterleib mit einem vollständigen Set an Neuronen im Gehirn ausgestattet. Sie werden im Alter zunehmend abgebaut und es kommen im Laufe des Lebens keine neuen Neuronen in nennenswertem Maß dazu - mit einer Ausnahme: Der Hippocampus, der auch als das „Tor zum Gedächtnis“ bezeichnet wird, ist der einzige Bereich im Gehirn, in dem lebenslang neue Neuronen entstehen.

Neuroplastizität

Die Fähigkeit des Gehirns, seine Struktur und die Funktionen durch die Bildung von Zellen und Synapsen so zu verändern, dass es sich immer wieder auf Einflüsse von außen einstellen kann, beschreiben Mediziner als Neuroplastizität. Sie lässt sich auch im Alter noch gezielt fördern. Forscher sehen dies als wichtige Voraussetzung dafür, um dem altersbedingten Abbau der Hirnleistung vorzubeugen und geistig fit zu bleiben.

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Möglichkeiten des Gehirntrainings

Werden Synapsen nicht benutzt, baut der Körper sie ab oder schwächt sie. Andersherum bleiben Verbindungen zwischen den Nervenzellen im Gehirn erhalten, wenn sie häufig beansprucht werden - oder das Gehirn baut sie sogar aus, wenn neue Verbindungen sinnvoll erscheinen. Die Antwort auf die Frage „Was tun für geistige Fitness?“ lautet also ganz einfach: Neues lernen.

Forscher haben bereits verschiedene Möglichkeiten entdeckt, wie sich das Gehirn trainieren und die geistige Fitness verbessern lässt:

• Musik: Musik beflügelt Körper und Geist und stimuliert die Hirnnerven. Sie wirkt sich auf die Ausschüttung bestimmter Botenstoffe wie Cortisol, Testosteron und Östrogen aus. Diese sogenannten Steroidhormone beeinflussen die Neuroplastizität und somit die Anpassungsfähigkeit des Gehirns.
• Fremdsprachen: Wer eine neue Sprache lernt, nutzt eine Vielzahl umfangreicher Nervennetzwerke im Gehirn. Das fördert die Neuroplastizität und kann die Gehirnleistung verbessern - und zwar in jedem Alter.
• Körperliches Training: Wer Sport treibt und aktiv lebt, tut auch etwas für seine geistige Fitness. Regelmäßige Bewegung und Sport kann die Hirngesundheit fördern - und den Alterungsprozess verlangsamen. Selbst einfache Bewegung, zum Beispiel Spaziergänge, Treppensteigen statt Fahrstuhlfahren, Fahrradfahren oder Gartenarbeit können sich positiv auf das Gehirn auswirken.

Ernährung für die Nerven: Bausteine für ein gesundes Nervensystem

Eine ausgewogene Ernährung, die reich an Nährstoffen ist, kann helfen, unsere Nerven zu stärken und besser auf verschiedenste Anforderungen des Lebens reagieren zu können. Bestimmte Lebensmittel haben das Potenzial, das Nervensystem zu unterstützen und somit die Resilienz gegenüber Stress zu erhöhen. So tragen zum Beispiel die Mineralstoffe Magnesium und Kalium zur normalen Funktion des Nervensystems bei und auch die B-Vitamine spielen eine wichtige Rolle für die Nervenfunktion und -regeneration.

Die Nerven unseres Körpers sind wie elektrische Kabel, die Informationen übertragen. Sie steuern bewusste Bewegungen wie das Gehen und unbewusste Funktionen wie beispielsweise die Atmung. Außerdem sind sie an der Schmerzverarbeitung, der Wahrnehmung von Sinneseindrücken und an unserer emotionalen Reaktionsfähigkeit beteiligt.

Wichtige Nährstoffe für die Nerven

• B-Vitamine: Zur Gruppe der B-Vitamine gehören acht wasserlösliche Vitamine, die essenziell für eine gesunde Nervenfunktion sind. Hierzu gehören Vitamin B1 (Thiamin), Vitamin B2 (Riboflavin), Vitamin B3 (Niacin), Pantothensäure, Vitamin B6 (Pyridoxin), Biotin, Folsäure und Vitamin B12 (Cobalamin). Vor allem Vitamin B12 ist bekannt dafür, aktiv das Nervensystem zu unterstützen und Nervenschäden vorzubeugen. Ein Mangel an B-Vitaminen kann zu Gefühlsstörungen und Energiemangel führen. Vitamin B12 nimmt unter den B-Vitaminen insofern eine Sonderrolle ein, als dass dieses Vitamin ausschließlich in tierischen Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Eiern und Milchprodukten in ausreichender Menge vorkommt. Bei einer veganen Ernährungsweise sollte hier besonders drauf geachtet werden.
• Magnesium: Magnesium spielt eine wesentliche Rolle für die Muskel- und Nervenfunktionen. Es reguliert die Reizübertragung und damit auch die Muskelkontraktion. Es wirkt entspannend auf das Nervensystem und kann helfen, ein ruhigeres und stabileres Nervenkostüm zu bewahren. Auch zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung trägt Magnesium bei. Stress- und belastungsbedingter Magnesiummangel kann zu Symptomen wie Müdigkeit, Schlappheit und Konzentrationsschwäche führen, daher ist eine gute Magnesiumversorgung ausgesprochen wichtig.

Ernährungsempfehlungen für ein starkes Nervenkostüm

• Vitaminreiche Kost: Integriere Lebensmittel in deinen Alltag, die reich an Vitaminen, besonders an B-Vitaminen sind. Haferflocken zum Beispiel unterstützen mit ihrem Gehalt an den Vitaminen B1 und B2 die Nervenfunktion.
• Mineralstoffreiche Kost: Der Mineralstoff Magnesium ist für die Neven besonders wichtig. Gute Lieferanten sind Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, grünes Blattgemüse, Nüsse und Samen, sowie Fisch und Meeresfrüchte.
• Ausgewogene Mahlzeiten: Plane deine Mahlzeiten so, dass sie eine Vielzahl der oben genannten Nährstoffe erhalten. Eine ausgeglichene Ernährung fördert eine stabile Nervenfunktion.
• Hydratation: Vergiss nicht, ausreichend Flüssigkeit zu dir zu nehmen.

Lebensstil und Gewohnheiten für ein gesundes Nervensystem

Für ein starkes Nervenkostüm sind unser Lebensstil und unsere Gewohnheiten besonders wichtig. Meist haben wir mehr Stress als uns gut tut, so dass Strategien zur Stressbewältigung von großer Bedeutung sind. Das können Entspannungstechniken wie Yoga, Meditation oder tiefes Atmen sein. Diese Methoden können dazu beitragen, die Nerven zu beruhigen und Stress abzubauen, was neben einer guten Nahrung für die Nerven entscheidend für ein gesundes Nervensystem ist.

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Regelmäßige Bewegung ist nicht nur für die physische Gesundheit, also unser körperliches Wohlbefinden, sondern auch für unsere Nerven gut. Ob ein Spaziergang an der frischen Luft, eine Fahrradtour oder ein Workout im Fitnessstudio - alles, was uns in Bewegung bringt ist vorteilhaft.

Transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall (TPS)

ForscherInnen der MedUni Wien haben eine neue Therapiemethode entwickelt, bei der mithilfe von Ultraschall jene Nervenzellen aktiviert werden können, die zur Regeneration von Hirnfunktionen beitragen können. Erste Daten zeigen, dass sich dadurch die Leistung des Gehirns verbessern lässt. Die neue Methode nennt sich transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall (TPS) und wurde gemeinsam mit dem Schweizer Unternehmenspartner Storz Medical und dem dortigen Projektleiter Ernst Marlinghaus neu entwickelt.

Die TPS macht es weltweit erstmalig möglich, mit einem Ultraschall-Puls direkt am Schädelknochen, nicht invasiv, schmerzfrei und bei vollem Bewusstsein in alle Bereiche des Gehirns vorzudringen und dort ganz gezielt Hirnareale anzusteuern und diese zu aktivieren. Zuvor wird vom Gehirn der/des Betroffenen mittels Magnetresonanz eine exakte „Landkarte“ erstellt. Ganz im Sinne der Präzisionsmedizin wird dann jenes Areal punktgenau anvisiert, das aktiviert werden muss.

Wie Laborstudien der Forscher zeigen, führt der TPS-Puls zu kurzfristigen Membranveränderungen an den Hirnzellen, wodurch die Konzentration von Transmittern und anderen biochemischen Stoffen lokal verändert wird. Die Konsequenz ist eine Aktivierung von Nervenzellen und Aufbau kompensatorischer Netzwerke, welche die erkrankte Hirnfunktion verbessern.

Neben Alzheimer, Parkinson oder Multipler Sklerose sind nach Ansicht der Forscher alle Erkrankungen, welche sich durch Aktivierung noch funktionierender Nervenzellen verbessern lassen, mögliche Einsatzbereiche von TPS. Gleichzeitig ist die TPS eine „Zusatzchance“ für die Betroffenen, da alle laufenden Therapien mit Medikamenten und Physio- oder Ergotherapie weitergeführt werden können.

Ernährung und Gehirngesundheit

Mit gesunder Ernährung können wir das Gehirn unterstützen und sogar das Risiko für Alzheimer reduzieren. Nüsse, Haferflocken, Beeren und Kichererbsen versorgen uns mit B-Vitaminen, Flavonoiden und Eiweiß. Unser Gehirn macht zwar nur ein Fünfzigstel unseres Körpergewichts aus, verbraucht aber ein Fünftel unserer Energie.

Nichts braucht unser Gehirn so sehr wie Wasser. Reicht die Flüssigkeit nicht aus, schrumpfen die Gehirnzellen, die Neuronen, und funktionieren nicht mehr richtig. Grundsätzlich gilt: Ungesunde Nahrungsmittel, die Herzinfarkte oder Schlaganfälle begünstigen, fördern auch Durchblutungsstörungen im Gehirn, die lange unbemerkt bleiben können. Deshalb sollte man möglichst frühzeitig auf eine gefäßgesunde Ernährung achten.

Flavonoide stecken in vielen Obst- und Gemüsesorten und sorgen für deren Färbung, etwa in Beeren, Äpfeln, Paprika und Zwiebeln. Auch in Kakao, grünem und schwarzem Tee sind diese sekundären Pflanzenstoffe enthalten. Flavonoidreiche Lebensmittel schützen die Gehirnfunktion.

Unser Gehirn braucht 120 bis 140 Gramm Glukose pro Tag, um ausreichend mit Energie versorgt zu werden. Gute Energielieferanten für das Gehirn sind Haferflocken, denn sie lassen den Blutzuckerspiegel langsam steigen. Hafer gilt zudem als Muntermacher, beugt Nervosität, Stress und Konzentrationsproblemen vor.

Nüsse sind reich an ungesättigten Fettsäuren und B-Vitaminen. Vor allem Walnüsse gelten als Brainfood, denn sie liefern neben Omega-3-Fettsäuren auch Eiweiß und die Vitamine B1, B2, B6 und E. Für den internen Informationsaustausch, also beim Lernen und Erinnern, benötigt unser Gehirn auch reichlich Aminosäuren. Die bekommt es aus Eiweiß, zum Beispiel aus Eiern oder Quark, aber auch aus pflanzlichen Quellen: Kichererbsen liefern neben Eiweiß reichlich B-Vitamine und auch Sojabohnen (zum Beispiel Sojamilch, Tofu) sind nicht nur gute Eiweißquellen, sondern enthalten auch die Vitamine B1, B2 und B6, dazu Eisen, Magnesium und Zink.

Fisch liefert reichlich Omega-3-Fettsäuren, genauer die Fettsäuren DHA und EPA. Sie wirken entzündungshemmend und halten die Wände unserer Zellen geschmeidig. Davon profitieren auch die grauen Zellen, denn für Verfallsprozesse im Gehirn sind oft Entzündungen mitverantwortlich. Zum Brainfood werden auch Obstsorten wie Beeren gezählt, die reich an sogenannten Antioxidantien sind. Diese Stoffe schützen unsere grauen Zellen zum Beispiel vor Stress.

Die Wirkung von Nahrungsmitteln auf die Gehirngesundheit wird nach wissenschaftlichen Erkenntnissen maßgeblich über das Darm-Mikrobiom vermittelt. Die Darmbakterien verarbeiten, was an Nahrungsresten bei ihnen ankommt. Dabei entstehen Stoffwechselprodukte, die über die Darmwand und die Blutbahn direkt ins Gehirn gelangen oder indirekt den Vagusnerv die Kommunikationsautobahn ins Gehirn beeinflussen.

Auch wenn einzelne Lebensmittel keinen Einfluss auf unsere Intelligenz haben und auch die Entstehung von Demenzerkrankungen wie Alzheimer nicht unbedingt verhindern können, so kann eine abwechslungsreiche, gesunde Ernährung doch das Risiko reduzieren. Ziel ist, Übergewicht, Bluthochdruck und Diabetes zu vermeiden - das hilft dann auch der Widerstandsfähigkeit des Gehirns.

Neuronale Reprogrammierung

Neurologische Erkrankungen wie Trauma, Schlaganfall, Epilepsie und verschiedene neurodegenerative Erkrankungen führen häufig zu einem dauerhaften Verlust von Nervenzellen, was zu erheblichen Beeinträchtigungen der Gehirnfunktion führt. Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten sind begrenzt, weil es immer noch eine Herausforderung ist, verloren gegangene Nervenzellen zu regenerieren. Die neuronale Reprogrammierung, ein komplexes Verfahren, bei dem ein Zelltyp in einen anderen umgewandelt wird, bietet eine vielversprechende Strategie.

In Zellkultur und in lebenden Organismen können Gliazellen - also nicht neuronale Zellen des zentralen Nervensystems - erfolgreich in funktionelle Neuronen umgewandelt werden. Die an dieser Umprogrammierung beteiligten Prozesse sind jedoch komplex und noch nicht ausreichend verstanden.

Zwei Teams unter der Leitung von Magdalena Götz und Boyan Bonev haben die molekularen Mechanismen untersucht, mit denen Gliazellen mithilfe eines einzigen Transkriptionsfaktors in Neuronen umgewandelt werden. Dabei konzentrierten sich die Forschenden auf kleine chemische Modifikationen des Erbguts, sogenannte epigenetische Veränderungen. Das Epigenom trägt dazu bei, zu kontrollieren, welche Gene in verschiedenen Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten aktiv sind.

Mit Hilfe neuartiger Methoden der Epigenomprofilierung deckten die Forschenden auf, dass eine posttranslationale Modifikation des reprogrammierenden neurogenen Transkriptionsfaktors Neurogenin2 die epigenetische Umstrukturierung und die neuronalen Reprogrammierung maßgeblich beeinflusst. Allerdings genügt der Transkriptionsfaktor allein nicht, um die Gliazellen umzuprogrammieren: Die Forschenden identifizierten ein neuartiges Protein, den Transkriptionsregulator YingYang1, als Schlüsselfaktor für diesem Prozess. YingYang1 ist notwendig, um das Erbgut für die Umprogrammierung zu öffnen, und interagiert dafür mit dem Transkriptionsfaktor.

Aktiver Lebensstil für ein gesundes Gehirn

Ob für ein gesundes und aktives Gehirn oder um nachlassender Gedächtnisleistung und Konzentration entgegenzuwirken: Es ist wichtig, selbst aktiv zu werden. Sport mit Freunden, ein neues Rezept lernen oder ein neues Hobby entdecken, sich in einem Verein engagieren, das Nachbarschaftsfest organisieren oder das Rauchen aufgeben - es gibt viele Möglichkeiten, dem Gehirn etwas Gutes zu tun.

Wichtig für die geistige Fitness ist, auf einen gesunden Lebensstil zu achten. Damit das Gehirn seine Aufgaben erfüllen kann, muss es ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden. Zudem werden wenig genutzte Strukturen im Gehirn, ähnlich wie bei Muskeln, mit der Zeit abgebaut - deshalb muss es regelmäßig gefordert werden, um diesem Abbau entgegenzuwirken. Egal in welchem Alter - es lohnt sich immer, etwas für das Gehirn zu tun: denn es bleibt flexibel und kann auch noch in späteren Lebensjahrzehnten dazulernen.

Zu den wichtigsten Bausteinen für ein gesundes Gehirn gehören:

• Gesunde und ausgewogene Ernährung
• Regelmäßige Bewegung
• Gedächtnistraining
• Ausreichend Schlaf
• Soziale Kontakte
• Stressreduktion
• Vermeidung von Risikofaktoren

Eine gesunde und ausgewogene Ernährung mit viel Obst, Gemüse, Fisch, Olivenöl und Vollkornbrot wirkt sich günstig auf Gedächtnis und Konzentration aus. Um den Eiweißbedarf zu decken, ist es empfehlenswert, öfter fettarme Milchprodukte, Soja, Nüsse und Fisch auf den Speiseplan zu setzen. Ungesättigte Fettsäuren, wie sie in Fisch, Nüssen sowie in Lein-, Walnuss-, Raps- und Olivenöl enthalten sind, sollten ebenfalls bevorzugt verzehrt werden, da sie wichtig für die Funktion der Nervenzellen sind. Auch eine ausreichende Trinkmenge ist wichtig.

Regelmäßige körperliche Bewegung fördert die Durchblutung des Gehirns und damit die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Hirnzellen. Ideal sind mindestens drei- bis fünf Sporteinheiten pro Woche von wenigstens einer halben Stunde. Besonders zu empfehlen sind Aktivitäten, die körperliche Bewegung und Konzentration miteinander verbinden, zum Beispiel Tanzen oder Jonglieren. Auch Ausdauersportarten wie Schwimmen, Radfahren, Wandern und Nordic Walking sind geeignet.

Regelmäßiges Gedächtnistraining stärkt die geistige Fitness und fördert die Konzentration und Merkfähigkeit. Alles, was dem Gehirn neue Impulse bietet und es fordert, wirkt sich positiv auf das Gedächtnis aus. Also öfters mal etwas Neues ausprobieren oder alte Hobbies wieder aufleben lassen!

Mindestens 7 Stunden Schlaf pro Nacht werden für Erwachsene empfohlen. Während des Schlafs werden schädliche Eiweiß-Ablagerungen zwischen den Nervenzellen abgebaut. Um das Gehirn gesund zu erhalten, ist es deshalb wichtig, genügend zu schlafen.

Wissenschaftliche Untersuchungen ergaben, dass Geselligkeit und private Kontakte mit besseren geistigen Leistungen im Alter einhergehen. Daher ist es empfehlenswert, zu Familie, Freunden oder Bekannten regelmäßig Kontakt zu halten.

Multitasking überfordert das Gehirn, denn es kann sich immer nur auf eine Sache fokussieren. Ruhe und Entspannung hingegen können sich positiv auf Gedächtnis und Konzentration auswirken.

Mittlerweile sind viele Risikofaktoren bekannt, die sich negativ auf Gedächtnis und Konzentration auswirken können und das Risiko für eine Gedächtnisstörung erhöhen. Nach Möglichkeit sollten diese daher vermieden werden, um einer Demenzerkrankung vorzubeugen. Dazu zählen:

• Hörverlust
• Bluthochdruck
• Übermäßiger Alkoholkonsum
• Übergewicht
• Depression
• Soziale Isolation
• Bewegungsmangel
• Luftverschmutzung
• Diabetes

Die Rolle von DBI bei der Nervenzellneubildung

Die Fähigkeit des Gehirns, auf Veränderungen zu reagieren und sich diesen anzupassen, bezeichnen Wissenschaftler als Plastizität. Diese Fähigkeit ist die Grundlage aller Lernprozesse. Einen wesentlichen Beitrag dazu leisten neue Nervenzellen, die auch beim Erwachsenen in bestimmten Bereichen des Gehirns entstehen können.

Hannah Monyer und ihr Team zeigten mit ihrer aktuellen Arbeit, dass das kleine Peptid DBI der entscheidende Vermittler ist. Der Name DBI steht für Diazepam binding inhibitor: Das Peptid wurde zunächst entdeckt, weil es an den Rezeptor für den Hirnbotenstoff GABA bindet und dort das Medikament Diazepam (Valium) verdrängt.

Monyer und ihre Kollegen publizierten, dass DBI in der so genannten subventrikulären Zone des Gehirns die Nerven-Neubildung ankurbelt. Dieses Gehirnareal ist zuständig für den Nerven-Nachschub im Riechsystem, das bei Nagetieren extrem fein ausgebildet ist. In ihrer aktuellen Arbeit zeigt die Heidelberger Neuroforscherin, dass DBI dieselbe Funktion auch im Hippocampus ausübt - also in derjenigen Region im Gehirn, in der die Gedächtnisbildung und das Lernen verortet sind. Neue Nervenzellen, die im Hippocampus entstehen, verbessern die Orientierung und das Lernvermögen der Tiere.

Mit verschiedenen genetischen Methoden schalteten die Forscher um Monyer nun das DBI-Gen gezielt in dieser Gehirnregion der Mäuse aus oder aber kurbelten es besonders an. Ohne DBI ging im Hippocampus die Zahl an Nerven-Stammzellen zurück. Eine Überversorgung mit dem Peptid bewirkte das Gegenteil, die Wissenschaftler fanden mehr Nerven-Stammzellen und Vorläuferzellen.

DBI übt seine Wirkung aus, indem es in den Nerven-Stammzellen an den Rezeptor für den Hirnbotenstoff GABA bindet und dadurch als molekularer Gegenspieler des Neurotransmitters wirkt. GABA sorgt dafür, dass die Stammzellen in ihrer Nische ruhig schlafen, ohne sich zu teilen. Kommt DBI ins Spiel, vermehren sie sich und vergrößern dadurch den Stammzell-Pool, der als Reservoir für junge Nervenzellen zur Verfügung steht.

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