Wissenschaftler entdecken, wie Oxytocin das Gedächtnis von Tieren beeinflusst

Oxytocin (OXT) ist ein Hormon, das für seine Wirkung auf das psychische Wohlbefinden und die emotionale Bindung bei Tieren bekannt ist. Interessanterweise hat die Forschung gezeigt, dass diese natürliche Chemikalie im Gehirn auch bei anderen kognitiven Prozessen, einschließlich Lernen und Gedächtnis, eine entscheidende Rolle spielt. Nun haben Wissenschaftler möglicherweise genau herausgefunden, wie OXT das Gedächtnis bei Tieren beeinflusst, indem sie „OXT-Neuronen“ untersuchten, die OXT-Rezeptoren enthalten und je nach Verfügbarkeit der Chemikalie im Gehirn unterschiedlich funktionieren.

In einer aktuellen Studie, veröffentlicht am 16. November 2023, in Plus einsuntersuchte eine Forschergruppe unter der Leitung von Professor Akiyoshi Saitoh zusammen mit Junpei Takahashi von der Tokyo University of Science die komplexen Nervenbahnen und Signalmechanismen, die durch OXT aktiviert werden. Sie boten beispiellose Einblicke in die Auswirkungen auf Lernen und Gedächtnis. „Zuvor hatten wir basierend auf Studien mit einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit vorgeschlagen, dass Oxytocin ein neuer therapeutischer Kandidat für Demenz sein könnte. Um dies weiter zu untersuchen, untersuchten wir in dieser Studie die Rolle von endogenem OXT bei der kognitiven Funktion von Mäusen. Dies geschah durch den Einsatz pharmakogenetischer Techniken, um OXT-Neuronen in bestimmten Gehirnregionen gezielt zu aktivieren. Die kognitive Funktion von Mäusen wurde dann mithilfe des Novel Object Recognition Task (NORT) bewertet. erklärt Prof. Saitoh.

Die Forschung unterstreicht die bedeutende Rolle von OXT bei der Regulierung des sozialen Gedächtnisses, da ein Mangel an OXT oder seinen Rezeptoren mit einem fehlerhaften sozialen Gedächtnis bei Mäusen in Verbindung gebracht wird. Diese bahnbrechende Studie verlagert jedoch den Fokus auf die Rolle endogener OXTerger Projektionen beim Lernen und Gedächtnis, insbesondere im supramammillären Kern (SuM).

Um die Neuronen zu identifizieren, die für die Wirkung von OXT auf das Gedächtnis verantwortlich sind, visualisierten die Forscher Schnitte des Mausgehirns nach spezifischer Aktivierung von OXT-Neuronen im paraventrikulären Hypothalamuskern (PVN) und beobachteten dabei positive Signale im PVN und seine Projektionen auf den SuM. Eine zusätzliche Validierung der OXTergic-Neuronenaktivierung wurde durch eine Zunahme c-Fos-positiver Zellen (was auf eine Neuronenaktivierung hinweist) im PVN nach der Verabreichung von Clozapin-N-Oxid (zur Aktivierung der Neuronen) bestätigt.

Darüber hinaus konzentrierte sich die Studie auf die Auswirkungen der OXTergic-Neuronenaktivierung auf Lernen und Gedächtnis mithilfe des Y-Labyrinths und NORT. Überraschenderweise wurden im Y-Labyrinth-Test keine Veränderungen im räumlichen Kurzzeitgedächtnis beobachtet. Allerdings steigerte die Aktivierung von OXTergen Neuronen das Langzeitgedächtnis zur Objekterkennung im NORT deutlich. Interessanterweise deutete eine erhöhte Anzahl c-Fos-positiver Neuronen in SuM und dem Gyrus dentatus (einer Region im Hippocampus des Gehirns) nach NORT auf die Beteiligung von OXTergen Neuronen an der Aufrechterhaltung des Langzeitgedächtnisses in diesen Regionen hin. Darüber hinaus nutzte das Team die selektive Aktivierung von OXTergen Axonen in SuM, was dazu führte, dass Mäuse mehr Zeit mit der Erforschung neuer Objekte verbrachten, was auf eine direkte Modulation des Objekterkennungsgedächtnisses durch OXTerge Axone schließen lässt, die von PVN zu SuM projizieren.

Diese Studie zeigt zum ersten Mal die Beteiligung von OXT am Objekterkennungsgedächtnis durch das SuM. Es weist auf mögliche Implikationen für das Verständnis der Rolle von physiologischem OXT bei der Alzheimer-Krankheit hin und unterstreicht die Beteiligung von OXTergen Projektionen an der Modulation des Erkennungsgedächtnisses. „Es besteht die allgemein anerkannte Überzeugung, dass Demenz in Umgebungen, in denen Menschen Einsamkeit oder eingeschränktes soziales Engagement erleben, tendenziell schneller voranschreitet. Die wissenschaftlichen Grundlagen dieses Phänomens sind jedoch weitgehend unklar. „Unsere Forschung zielt darauf ab, die entscheidende Rolle einer stimulierenden Umgebung aufzuklären, die Oxytocin im Gehirn aktiviert und möglicherweise das Fortschreiten der Demenz mildert.“ erklärt Prof. Saitoh. Es wird erwartet, dass die fortlaufende Erforschung dieses Bereichs den Weg für innovative Behandlungen und pharmazeutische Interventionen ebnet, die darauf abzielen, das Fortschreiten der Demenz zu stoppen.