Dopamin verbessert Gedächtnisbildung

T R E F F P U N K T FO R SC H U N G

Chem. Unserer Zeit, 2013, 47, 6 – 10 www.chiuz.de © 2013 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 7

N EU RO C H E M I E

Dopamin verbessert GedächtnisbildungUm Geschehenes noch nach sechs Stunden erinnern zu können, mussder Hippocampus durch Dopamin aktiviert werden. Dieses Ergebnis ausTierstudien könnte helfen, Menschen auch bei schwacher Dopamin-Ausschüttung Erlebtes dauerhaft speichern zu lassen. Neurowissen-schaftler aus Magdeburg bestätigten nun mit einer Studiengruppe denEinfluss von Dopamin auf die Gedächtnisbildung [1].

oder solchen, der mit dem Prodrug L-DOPA versetzt war. Nachdem L-DOPA die Blut-Hirn-Schranke pas-siert, spalten Carboxylasen im Mittel-hirn das Carboxylat ab und machenso Dopamin verfügbar.

Den Probanden wurden je dreißigInnen- und Außenaufnahmen alsSchwarz-Weiß-Bild gezeigt. Die Hirnak-tivität wurde dabei mit der funktionel-len Magnetresonanztomographie auf-gezeichnet. In einem zweiten Durch-gang wurde die Hälfte der gezeigtenBilder durch neue ersetzt. Die Aufga-be war, anzugeben, ob das Foto be-reits gezeigt wurde oder neu ist.

Düzel zeigte, dass Dopamin in ge-sunden älteren Personen die Erinne-rung an die gezeigten Aufnahmenverbessert. Die Dosis-abhängige Ver-besserungskurve hat eine auf denKopf gestellte U-Form: Das Optimumist die Gabe von 2 mg/kg Körperge-wicht. Höhere und niedrigere Dosenwaren weniger wirksam. Der früheTest nach zwei Stunden zeigte nochkeinen Einfluss durch die L-DOPA- Gabe. Nach sechs Stunden war dieTrefferquote hingegen erhöht.

Die Ergebnisse bestätigen die Annahme, dass Dopamin nicht dieCodierung selbst verbessert, sonderndie darauf folgende Konsolidierung.Nach dem Modell der molekularenKonsolidierung im Hippocampusführt die Codierung im ersten Schrittzu einer kurz anhaltenden Verstär-kung synaptischer Verknüpfungen. Istdie Erregung so stark, dass Dopaminausgeschüttet wird, löst dieses eineProteinsynthese aus. Dadurch wan-deln sich die Verknüpfungen in lang-währende Kontakte.

Eine zu hohe Proteinsyntheseratekann zu einer Erniedrigung auf länge-re Dauer führen, da Rezeptoren blo-ckiert sind, die durch die Bindungvon Glutamat aktiviert werden. Diesgeschieht vor allem dann, wenn so-wohl die prä- als auch die postsynap-tische Zelle erregt ist. Da eine häufi-ge Erregung zum Einbau von dieserArt von Rezeptoren führt, deuten sieauf eine dauerhafte Verknüpfung unddamit auf einen Vorgang von Lernenoder Gedächtnis hin.

Eine höhere Verfügbarkeit vonDopamin verbessert also die moleku-lare Konsolidierung. Inwieweit Dopa-min als Gedächtnisverbesserer ein -gesetzt werden kann, will Düzel ins-besondere in Bezug auf Alzheimer- Patienten weiter untersuchen.

[1] R. Chowdhury, M. Guitart-Masip, N. Bun-zeck, R. J. Dolan, E. Düzel, J. Neurosci. 2012,32 (41), 14193–14204.

Sylvia Feil, Burgdorf

Im Großhirn ist der Hippocampusdaran beteiligt, neu Erlebtes in dasLangzeitgedächtnis zu überführen.Gesehenes wie Landschaften, Plätze,Straßenkreuzungen, Buslinien-Num-mern oder Haustüren, was eineschwache Aktivität des Hippocampushervorruft, ist nach dreißig Minutennoch abrufbar, nach sechs und mehrStunden aber vergessen.

An der Gedächtnisbildung sindim Mittelhirn ebenfalls die Substantianigra und die Area tegmentalis ven-tralis beteiligt. Ihnen gemeinsam sinddie dopaminergen Neuronen, derenBotenstoff Dopamin ist. Im alterndenGehirn degenerieren diese Neuronenund schwächen so das episodischeGedächtnis. Dieses ist auch bei Alz-heimer sehr früh betroffen. Ist derNeuronenverlust sehr hoch, entstehtdas Parkinson-Syndrom. Dopamin löstnicht nur Bewegungen aus, sondernbeeinflusst auch die Stimmung unddie Aufmerksamkeit.

Die Probanden der Studie waren65–75 Jahre alt und gesund. In einerDoppelblindstudie tranken sie beiVersuchsbeginn reinen Orangensaft

Der Neurotrans-mitter Dopaminverbessert bei älteren Erwachse-nen die Gedächt-nisleistung; aller-dings gilt dabeinicht der Viel-hilft-viel-Ansatz.

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