Forschung
Das Gehirn braucht zum Lernen Zeit

Während Sie diesen Text lesen, verändert sich Ihr Gehirn – zunächst sehr schnell, dann etwas langsamer. Was genau passiert, fanden Neurobiologen um Valentin Nägerl am Max-Planck-Institut in Martinsried heraus. Doch nicht nur das. Die Forscher entdeckten auch, warum Nervenzellen erst nach bis zu 24 Stunden neue Informationen austauschen können.

DÜSSELDORF. Im Gehirngewebe von Mäusen beobachteten sie, wie sich nach einer Anregung zunächst kleine dornenartige Fortsätze an den Nervenzellen (Neuronen) bilden. Bis die ersten Informationen als Impulse zwischen den Zellen ausgetauscht werden können, vergehen aber noch bis zu 24 Stunden.

Man kann sich unser Gehirn wie eine große Insellandschaft vorstellen, wobei die Neuronen die Inseln sind. Diese sind untereinander mit Brücken, sogenannten Synapsen, verbunden. Wie viele Brücken von einer zur nächsten Insel führen, hängt davon ab, wie viele Impulse hinübermüssen.

Immer wenn Menschen (oder Mäuse) etwas lernen, bildet ein Neuron einen neuen dornenartigen Fortsatz (ein erster Brückenpfeiler) aus, um sich mit seiner Nachbarzelle zu verbinden. Bis dieser Fortsatz aber zu einer Synapse ausgereift ist, dauert es seine Zeit. Gleichzeitig entsteht an dem Nachbarneuron die sogenannte postsynaptische Membran (der Brückenpfeiler der Nachbarinsel).

„Bis die Synapse funktionsfähig ist, kann es bis zu 24 Stunden dauern“, erklärt Neurobiologe Nägerl. Die ausgereifte Synapse besteht dann aus einem präsynaptischen Bereich (Brückenpfeiler der ersten Insel), dem synaptischen Spalt (Bereich zwischen Brückenpfeilern) und der postsynaptischen Membran. Im präsynaptischen Bereich der Ausgangszelle sind kleine Kapseln enthalten, sogenannte Vesikel, die chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, ausschütten und somit den Impuls weiterleiten können. Die Neurotransmitter wandern über den synaptischen Spalt zur Nachbarzelle. Dort können die Informationen ausgewertet oder über andere Synapsen weitergeleitet werden.

Doch die Forscher beobachteten noch mehr: Während neue Synapsen ausgebildet wurden, verschwanden andere. „Die neu gebildeten Synapsen treten in Konkurrenz mit den bereits bestehenden“, erläutert Nägerl. Das Fortbestehen der Synapse hängt dann von ihrer Aktivität ab: Je mehr Impulse sie weiterleitet, umso sicherer ist ihr Bestehen.

Je öfter wir also Gelerntes wiederholen, umso wahrscheinlicher behalten wir es auch. In der Inselwelt unseres Gehirns verändert sich laufend das Netz der Brücken: Je nach Verkehrsaufkommen werden neue Brücken gebaut, bestehende erweitert oder abgerissen.

Während Sie also die Informationen dieses Textes aufnahmen, haben sich in Ihrem Gehirn dornenartige Fortsätze an den Neuronen gebildet. Nun liegt es an Ihnen, ob die Verbindung bestehen bleibt: Sollten Sie in Zukunft noch weitere Texte über Neurobiologie lesen, dann gibt es sicherlich einige Brücken mehr zwischen den Inseln in Ihrem Kopf.

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