Mit Dopamin merkt sich`s leichter

Dopamin hilft, sich Ereignisse einzuprägen. Das zeigt eine Studie deutscher Forscher mit älteren Probanden. Erhielten diese eine Vorläufersubstanz von Dopamin, schnitten sie in einem Gedächtnistest besser ab als eine Vergleichsgruppe, die ein Scheinpräparat zu sich genommen hatte. Die im „Journal of Neuroscience“ erschienene Studie liefert neue Erkenntnisse über die Gedächtnisbildung und darüber, wie Erinnerungen infolge einer Alzheimer-Erkrankung verblassen.

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Dopamin ist ein Multitalent. Als körpereigener Botenstoff vermittelt es die Kommunikation zwischen Nervenzellen sowie zwischen Nerven- und Muskelzellen. Gerät diese Signalübertragung aus dem Takt, können die Folgen dramatisch sein. Das zeigt etwa die parkinsonsche Krankheit, deren Symptome – Muskelzittern und andere Bewegungsstörungen – auf Dopamin-Mangel zurückgehen. Sind wir hingegen motiviert oder zufrieden, wird unser Gehirn geradezu überschwemmt mit Dopamin, weshalb es auch als „Glückshormon“ bekannt ist.

Anzeichen dafür, dass Dopamin auch bei der Gedächtnisbildung eine besondere Rolle spielt, gab es schon länger. „Unsere Untersuchungen belegen erstmals, dass sich Dopamin auf das episodische Gedächtnis auswirkt. Das ist jener Teil des Langzeitgedächtnisses, der uns konkrete Ereignisse in Erinnerung ruft – Geschehnisse, an denen wir persönlich beteiligen waren“, erläutert Emrah Düzel vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Magdeburg. Das episodische Gedächtnis sei im Übrigen jener Teil des Erinnerungsvermögens, der bei einer Alzheimer-Erkrankung zuerst betroffen ist. Deshalb trügen die Ergebnisse auch zum besseren Verständnis dieser Krankheit bei.

Das Wiedererkennen von Bildern

Insbesondere Tierstudien hatten darauf hingedeutet: Das Gehirn muss Dopamin freisetzen, um Erlebnisse dauerhaft abzuspeichern. Ob dies auch auf Menschen zutrifft, prüften Düzel und Kollegen in einem Gedächtnisexperiment: Den Probanden wurde vorher Dopaminvorläufer L-Dopa oder ein Scheinpräparat verabreicht, um zu testen welchen Einfluss das Dopamin auf die Erinnerungsfähigkeit hat. „Die Nervenzellen, die Dopamin produzieren, gehen mit dem Alter zurück“, so Düzel. „Wird die Dopamin-Konzentration künstlich gesteigert, sollte sich ein deutlicher Effekt einstellen. Gerade bei älteren Menschen.“ Ein weiterer Grund für die Wahl älterer Probanden sei, dass das episodische Gedächtnis mit zunehmendem Alter abnehme.

Den Versuchsteilnehmern wurden zunächst Schwarz-Weiß-Fotos von Innenräumen und Landschaften vorgeführt. Diese Bilder sollten sie später von anderen, zuvor nicht gezeigten Aufnahmen unterscheiden. Beim erstmaligen Sichten der Fotos wurde der Hirnaktivität der Probanden mittels fMRT, einer Sonderform der Magnetresonanz-Tomographie, erfasst.

Effekt auf das Langzeitgedächtnis

Beim Test nach zwei Stunden zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen Personen, die L-Dopa eingenommen hatten, und jenen, denen ein Placebo verabreicht wurde. Nach sechs Stunden jedoch änderte sich die Trefferquote. Probanden mit L-Dopa erkannten bis zu 20 Prozent mehr Fotos wieder als Mitglieder der Vergleichsgruppe. „Das bestätigt unsere Vermutung, dass Dopamin dazu beiträgt, Erinnerungen im Gehirn dauerhaft zu verankern. Es verbessert sozusagen die Überlebenschance von Gedächtnisinhalten“, sagt Düzel. Die Studie zeige außerdem, dass der Fortbestand der Erinnerungen sich regulieren lasse.

Warum stellte sich der Effekt aber erst nach sechs Stunden ein? Der Neurowissenschaftler sieht die Ursache in der Art, wie das Gehirn Erinnerungen speichert. „Beim Ablegen einer Gedächtnisspur geschehen an den Nervenenden, den sogenannten Synapsen, gewisse Veränderungen“, erklärt er. „Diese Aktivierung ist aber nur vorübergehend stabil, danach verändern sich die Synapsen wieder. Es sei denn, es kommt Dopamin dazu, das die neu geformten Nervenschaltungen langfristig stabilisiert.“ Der Test nach zwei Stunden dürfte noch in den Zeitraum der kurzfristigen Synapsen-Aktivierung gefallen sein, vermutet der Magdeburger Forscher. Beide Probandengruppen hätten daher ähnlich gut abgeschnitten. Zum späteren Zeitpunkt jedoch seien die Erinnerungen der Versuchsteilnehmer mit Placebo bereits verblasst gewesen, während sich bei den anderen Probanden nun der Einfluss des Dopamins bemerkbar gemacht habe.

Ansatz für Alzheimer-Therapien

Die Forscher vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen wollen nun ihre Studie verfeinern und weitere Tests durchführen. „Es ist denkbar, dass die Probanden das Präparat erst später erhalten“, erklärt Düzel. „Die Idee ist, dass sie etwas lernen, erst danach Dopamin nehmen und das Gelernte trotzdem nicht vergessen.“

Die Magdeburger Forscher glauben auch, dass ihre Studie Denkanstöße für die Behandlung der Alzheimer Demenz liefert. Denn das episodische Gedächtnis bei Alzheimer-Kranken sei massiv in Mitleidenschaft gezogen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass man neben den gängigen Therapien, die vorwiegend auf bestimmte Proteinablagerungen im Gehirn abzielen, noch andere Aspekte im Blick haben sollte“, so Düzel. „Dabei sind Dopamin und überhaupt die neuromodulatorischen Systeme, die solche Botenstoffe ins Gehirn ausschütten, wichtig. Aber hier steht die Forschung noch am Anfang.“

(Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) / Univeristät Magdeburg, 09.11.2012 – KBE)