ArchivDeutsches Ärzteblatt18/2001Kognition: Wie ein Wurm Lernprozesse verstehen hilft

POLITIK: Medizinreport

Kognition: Wie ein Wurm Lernprozesse verstehen hilft

Dtsch Arztebl 2001; 98(18): A-1165 / B-992 / C-931

EB

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LNSLNS Einen neuen Ansatz in der Grundlagenforschung von Lernen und Gedächtnis haben Wissenschaftler des Unternehmens Hoffmann-La Roche in der April-Ausgabe der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht: Zur Analyse der molekularen, zellulären und verhaltensspezifischen Aspekte einer einfachen Form von assoziativem Lernen und Gedächtnis diente den Wissenschaftlern der Wurm Caenorhabditis elegans (C. elegans) als Modellorganismus. Die Neuronen von C. elegans und des Menschen weisen zum Teil die gleichen molekularen Komponenten mit ähnlichen Funktionen auf wie zum Beispiel Rezeptoren, Transmitter, Ionenkanäle oder Enzyme.
Die Forscher haben mithilfe von C. elegans zeigen können, dass eine Form von assoziativem Lernen Kalzium-abhängig ist und dabei der so genannte funktionale Neuronen-spezifische Kalziumsensor 1 (NCS-1) eine Rolle spielt. Zudem fanden sie heraus, dass transgene Würmer, die den Kalziumsensor NCS-1 vermehrt tragen, schneller lernen, einen besseren Leistungsgrad und ein längeres Gedächtnis hatten. Da der Kalziumsensor NCS-1 durch die Evolution weitgehend erhalten blieb und bei Mensch und C. elegans zu 75 Prozent identisch ist, geht man davon aus, dass seine Rolle in Bezug auf den Lern- und Gedächtnisprozess bei beiden Spezies ähnlich ist. Dies bedeutet, dass C. elegans für die Validierung von Angriffspunkten (Targets), die auf eine Verbesserung oder Hemmung kognitiver Funktionen in höheren Spezies abzielen, gut geeignet ist.
Als erster eukaryoter mehrzelliger Organismus wurde sein Genom 1998 entschlüsselt. Es enthält 19 000 Gene – etwa halb so viele wie der Mensch. Der erwachsene Zwitterorganismus besteht aus 959 somatischen Zellen; sein Nervensystem aus 302 Neuronen. Er ist bestens geeignet, um grundlegende Mechanismen wie die Apoptose, Zellzyklus, Differenzierung, Krebsentstehung und Kommunikation zu untersuchen. EB

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