Neue Studie von Wissenschaftlern: Wir haben erkannt, wie wenig wir wissen

In Zusammenarbeit zwischen der Jonas-Gruppe am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und Neurochirurgen der Medizinischen Universität Wien wurde eine neue Forschungsarbeit durchgeführt. Die Studie liefert wichtige neue Erkenntnisse darüber, wie das menschliche Gedächtnis gespeichert und abgerufen wird. Die Arbeit konzentriert sich insbesondere auf das Verständnis der einzigartigen Eigenschaften des menschlichen Hippocampus.

Der Hippocampus, das Zentrum für Gedächtnis und Lernen, spielt eine entscheidende Rolle bei der Informationsverarbeitung und bei Prozessen der Mustervervollständigung. Das menschliche Gehirn ist jedoch keine einfache vergrößerte Version des Mausgehirns.

Jonas und sein Team konnten diese Unterschiede anhand von Gewebeproben nachweisen, die von Patienten stammten, bei denen ein Teil des Hippocampus zur Behandlung von Epilepsie chirurgisch entfernt wurde.

Bei solchen Operationen ist der Erhalt von gesundem Hippocampus-Gewebe eine seltene Gelegenheit. Das Team wandte fortschrittliche experimentelle Techniken auf 17 gesunde Gewebeproben von Epilepsiepatienten an und entdeckte, dass die Verbindungen im menschlichen CA3-Bereich spärlicher, die Synapsen jedoch zuverlässiger und präziser sind.

Tiermodelle sind in der Hirnforschung von großer Bedeutung. Diese Untersuchung am menschlichen Hippocampus unterstreicht jedoch die spezifischen Unterschiede des menschlichen Gehirns.

Jake Watson vom ISTA sagt: "Als ich mit Mäusen arbeitete, dachte ich, dass über den Hippocampus bereits alles bekannt sei. Doch als ich die ersten menschlichen Proben untersuchte, wurde uns klar, wie wenig wir über die Physik, die zelluläre Organisation und die Verbindungen des menschlichen Hippocampus wissen."

Die Forscher modellierten die Rechenkapazität des menschlichen CA3-Netzwerks und zeigten, wie diese einzigartigen Verbindungen effizienter bei der Speicherung und dem Abruf von Erinnerungen sind.

"Mit diesem Modell haben wir bewiesen, dass das menschliche neuronale Netzwerk eine höhere Speicherkapazität bietet", sagt Jonas und weist auf die Überlegenheit des menschlichen Gehirns bei der Informationskodierung hin.

Die Seltenheit, lebendes menschliches Gewebe zu erhalten, führt zu logistischen Herausforderungen. Das Forschungsteam muss mitunter andere Projekte abrupt stoppen, um an den Gewebeproben aus den Operationen arbeiten zu können.

Jake Watson vom ISTA sagt: "Es war eine ziemlich außergewöhnliche Erfahrung, an einem Morgen das Gewebe eines operierten Patienten zu untersuchen und gleichzeitig zu wissen, dass sich der Patient im Krankenhaus erholt."

Diese Arbeit zeigt, dass Wissenschaftler und Gesundheitsexperten das menschliche Gehirn neu bewerten müssen.

Jonas betont die Bedeutung der Zusammenarbeit in diesem Bereich mit den Worten: "Jede Studie über das menschliche Gehirn wird uns helfen, dieses komplexe Organ besser zu verstehen."

Die Untersuchung gilt als bahnbrechender Schritt zum Verständnis der für das menschliche Gehirn spezifischen Verbindungen und Funktionen, der über Studien an Tiermodellen hinausgeht.