Langsam lernende Mäuse können die Lerngeschwindigkeit verbessern, wenn sie in einer angereicherten Umgebung aufgezogen werden

11. November 1998

Langsam lernende Mäuse können die Lerngeschwindigkeit verbessern, wenn sie in einer angereicherten Umgebung aufgezogen werden

11. November 1998

La Jolla, Kalifornien – Wie ihre menschlichen Gegenstücke sind nicht alle Mäuse gleich geschaffen, wenn es darum geht, neue Aufgaben zu lernen.

Aber selbst langsame Mäuse können ihre Lernfähigkeit steigern, wenn ihnen die Möglichkeit gegeben wird, in einer sozialen, spielerischen und anderweitig anregenden Umgebung zu leben, so eine neue Studie von Wissenschaftlern des Salk Institute for Biological Studies.

Darüber hinaus wird bei diesen Mäusen auch die Produktion neuer Neuronen im Hippocampus – einem Schlüsselbereich des Gehirns, der mit Gedächtnis und Lernen verbunden ist – gesteigert, nachdem sie in eine bessere Haltung gebracht wurden.

„Dies zeigt, dass Mäusestämme, die als schlechte Lerner gelten, nicht unter allen Bedingungen schlechte Lerner sind“, sagte Eugene Brandon, Postdoktorand am Salk Institute Laboratory of Genetics und Co-Forscher der Studie.

An der Studie, die diese Woche auf der 28. Jahrestagung der Society for Neurosciences vorgestellt wurde, nehmen auch Gerd Kempermann, MD, und teil Fred H. Gage, Leiter des Labors und leitender Autor der Studie.

Die Studie baut auf früheren Arbeiten auf, die zeigten, dass eine Sorte schnell lernender Mäuse noch schneller lernen würde, durch ein Wasserlabyrinth zu schwimmen, wenn sie in einer angereicherten Umgebung aufgezogen würden. Hier würden ihre Käfige viel mehr Wohnraum bieten und mit Laufrädern, Tunneln, Spielzeug, Leckereien und anderen Mäusen zur Sozialisierung ausgestattet sein.

Im aktuellen Experiment erhielt eine langsamer lernende Mäuseart die gleiche Möglichkeit, in dieser verbesserten Umgebung zu leben. Die Ergebnisse waren dramatisch. Nach fünf Wochen in ihrer neuen Umgebung lernten die langsamer lernenden Mäuse in etwa 15 Sekunden, sich durch das Wasserlabyrinth zu bewegen, etwa drei Viertel der Zeit, die andere langsam lernende Mäuse, die in einem Standard-Laborkäfig leben, benötigen.

Weitere Studien zeigten auch deutliche Veränderungen im Hippocampus dieser Mäuse, wobei Mäuse, die in der angereicherten Umgebung aufwuchsen, fast doppelt so viele Gehirnzellen produzierten wie ihre Wurfgeschwister, die in Standard-Laborhaltungen aufwuchsen. „Diese Forschung ist wichtig, weil sie in einem neuen Kontext rekapituliert, was heute ein klassischer Grundsatz der Biologie ist: Die Auswirkungen von Genen auf einen Organismus hängen von der Umgebung ab, in der der Organismus aufgewachsen ist“, sagte Brandon.

Zukünftige Arbeiten werden sich auf die Bestimmung konzentrieren, welche spezifischen Gene für die zwischen den beiden Mäusestämmen beobachteten Unterschiede im Lernen und in der neuronalen Produktion verantwortlich sind.

„Wenn sich herausstellt, dass dieselben Gene sowohl für die Lernfähigkeit als auch für die neuronale Produktion erwachsener Menschen wichtig sind, könnte das darauf hindeuten, dass die Produktion neuer Zellen im erwachsenen Hippocampus für das Lernen relevant ist“, sagte Brandon. „Es wird auch von großem Interesse sein, die spezifischen Elemente der komplexen Umgebung zu bestimmen, die für die Steigerung der neuronalen Produktion und der Lernfähigkeiten entscheidend sind.“

Die Forschung wurde vom National Institute of Neurological Disorders and Stroke, dem National Institute on Aging, der American Paralysis Association und dem International Spinal Research Trust unterstützt.

Das Salk Institute for Biological Studies mit Sitz in La Jolla, Kalifornien, ist eine unabhängige gemeinnützige Einrichtung, die sich grundlegenden Entdeckungen in den Biowissenschaften, der Verbesserung der menschlichen Gesundheit und den Bedingungen sowie der Ausbildung zukünftiger Generationen von Forschern widmet. Das Institut wurde 1960 von Jonas Salk, MD, mit einer Landspende der Stadt San Diego und der finanziellen Unterstützung der March of Dimes Birth Defects Foundation gegründet.