 |  | Theo Dingermann |
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27.02.2026 09:00 Uhr |
Elektrophysiologie und Elektronenmikroskopie lassen für diese molekularen Reprogrammierungen ein klares Funktionsmotiv erkennen. Exzitatorische CA3‑CA1‑Synapsen, also die Synapsen, die zwischen der CA3- und CA1-Region des Hippocampus liegen, verlieren synaptische Aktivität und rutschen unter hochfrequenter Stimulation stärker in eine kurzfristige Depression, weil der Pool an Vesikeln mit Neurotransmittern messbar schrumpft. Dies lässt sich auch morphologisch darstellen. Inhibitorische Synapsen bleiben strukturell weitgehend verschont, zeigen aber veränderte Kinetiken der inhibitorischen postsynaptischen Potentiale.
Daraus resultiert eine frequenzselektive Dämpfung, indem exzitatorische Postsynapsenpotenziale abnehmen und inhibitorische Ströme in derselben Frequenz (40 Hz) stärker werden. Bei 20 und 100 Hz heben sich die Effekte dagegen weitgehend auf.
Die Forschenden interpretieren dieses Muster als energieeffiziente, epigenetisch vermittelte Presynapsen‑Adaptation, die die Verarbeitung hochfrequenter exzitatorischer Bursts im Hippocampus gezielt abschwächt. Dieses Muster ließe sich als energieökonomische und stabilisierende Antworten hoch metabolisch aktiver Synapsen auf den veränderten Brennstoffmix durch Ketose interpretieren. Das Remodeling von Synapsen dämpft die Erregbarkeit hippocampaler Netzwerke, insbesondere die Verarbeitung hochfrequenter exzitatorischer Bursts. Dies trägt zu den antiepileptischen und neuroprotektiven Effekten einer ketogenen Diät bei.
Gleichzeitig betonen die Autoren die Grenzen der Studie. Denn die Analysen basieren überwiegend auf Bulk‑Geweben. Sie erheben nicht den Anspruch einer Auflösung auf Ebene von Zell‑Typen, sodass insbesondere die Diversität inhibitorischer Interneurone und die kausale Verknüpfung einzelner histonischer Modifikationen mit spezifischen Transkriptions‑ und Synapsenphänotypen noch genauer zu erforschen bleiben. Dazu schlagen die Forschenden zielgerichtete epigenetische Editing‑Ansätze vor.
