Stabilität oder Flexibilität? – Der Balanceakt des Gehirns
Der Balanceakt des Gehirns: Während die Speicherung von Langzeitinformationen ein stabiles, unveränderliches neuronales Netzwerk erfordert, benötigt die Bildung neuer Erinnerungen ein hohes Maß an Flexibilität. Ein zentrales Element in diesem Balanceakt ist die extrazelluläre Matrix (EZM). Als ein komplexes molekulares Netz umgibt die EZM Nervenzellen und ihre Kontaktstellen, die Synapsen, und trägt zur Stabilität neuronaler Netzwerke bei.
Eine neue Studie der Arbeitsgruppe von PD Dr. Renato Frischknecht zeigt, dass die Zersetzung bestimmter Bestandteile der EZM, insbesondere des Proteins Brevican, eine entscheidende Rolle beim Lernen spielt. Nach einer starken Aktivierung neuronaler Netzwerke ist die proteolytische Spaltung von Brevican in einem zeitlich begrenzten Fenster unverzichtbar, um dendritische Filopodien – die Vorläufer neuer synaptischer Kontakte – zur Bildung neuer Erinnerungen auszubilden. Bemerkenswert war dabei, dass die Funktion bestehender Synapsen durch den Abbau von Brevican unbeeinträchtigt blieb. Dies deutet darauf hin, dass die Nervenzellen im Zusammenspiel mit der umgebenden EZM dynamisch auf sich verändernde Aktivitätszustände reagieren, ohne dass bestehende neuronale Netzwerke beeinträchtigt werden.
Die Studie wurde im wissenschaftlichen Fachjournal EMBO Reports veröffentlicht. Sie kann möglicherweise dazu beitragen, neue Therapieansätze für Gedächtnisstörungen und neurodegenerative Krankheiten zu entwickeln.
Activity-dependent extracellular proteolytic cascade cleaves the ECM component Brevican to promote structural plasticity.
DOI: 10.1038/s44319-025-00644-w
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/41261283
Kontakt:
PD Dr. Renato Frischknecht
Telefonnummer : +49 9131 85-28051
E-Mail: renato.frischknecht@fau.de