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Alzheimer-Plaques stören Lernen im Schlaf

04.11.2015
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Von Brigitte M. Gensthaler / Die Plaque­bildung bei Morbus Alzheimer stört die Ausbreitung bestimmter Schlafwellen, die für die Gedächtnisbildung im Schlaf notwendig sind. Dies fanden Forscher der Technischen Universität München (TUM) heraus. Mithilfe von Benzodia­zepinen konnten sie die Ausbreitung dieser Wellen wieder normalisieren – zumindest bei Mäusen.

 

Vor allem die langsamen Schlafwellen, die »slow oscillations«, die das Gehirn nachts erzeugt, dienen dazu, Gelerntes zu verfestigen und Erinnerungen in den Langzeitspeicher zu verschieben. Diese Wellen werden über ein Netzwerk an Nervenzellen in der Hirnrinde gebildet und breiten sich in andere Areale wie den Hippocampus aus, heißt es in einer Pressemeldung der TUM. 

 

»Diese Wellen sind eine Art Signal, mit dem sich die Hirnareale gegenseitig bestätigen: ich bin bereit, der Informationsaustausch kann losgehen«, erklärt Dr. Marc Aurel Busche, Wissenschaftler am Klinikum rechts der Isar und am Institut für Neurowissenschaften der TUM. Während des Schlafes herrsche ein hohes Maß an Kohärenz zwischen weit entfernten Nervenzellnetzwerken.

 

Die Forscher nutzten für ihre Studie Mausmodelle, die dieselben Beta-Amyloid-Plaques bilden, die auch bei Patienten sichtbar sind. Sie konnten zeigen, dass diese Plaques direkt die langsamen Schlafwellen stören. »Die langsamen Oszillationen treten zwar noch auf, können sich aber nicht mehr richtig ausbreiten. Das Signal für den Informationsabgleich fehlt in den entsprechenden Hirnbereichen«, erklärt Busche. Damit sich die Wellen korrekt ausbreiten können, müsse eine präzise Balance zwischen Anregung und Hemmung auf Nervenzellen herrschen. Bei den Alzheimer-Mäusen war die Hemmung vermindert.

 

Gaben die Forscher den Mäusen eine geringe Dosis an Benzodiazepinen, die bekanntlich die hemmenden Einflüsse im Gehirn verstärken, breiteten sich die langsamen Schlafwellen wieder korrekt aus. Dass dies auch die Lernleistung der Tiere verbesserte, zeigten sie anschließend mit Verhaltensexperimenten. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachjournal »Nature Neuroscience« (DOI: 10.1038/nn.4137). /

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