Gehirnplastizität im Alter: Anstieg von miR-29a stabilisiert neuronale Verknüpfungen und beendet kritische Phase

Die neuronale Plastizität gibt dem menschlichen Gehirn die Möglichkeit, sich das ganze Leben lang an neue Anforderungen anzupassen. Sie ist im erwachsenen Gehirn jedoch oft eingeschränkt, so dass Lernprozesse mühsamer ablaufen. Um zelluläre und molekulare Mechanismen zu identifizieren, die diese sensiblen Phasen öffnen und wieder schließen und im Zusammenhang mit dem Altern stehen, untersuchten Forscher der Scuola Normale Superiore (SNS) in Pisa, Italien, in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena und weiteren Partnern die Plastizität der visuellen Hirnrinde (visueller Kortex) bei Mäusen. Die Wissenschaftler haben bei ihrer Forschungsarbeit die Rolle einer kleinen microRNA (miR-29) in diesen lernsensiblen Phasen der Plastizität aufgedeckt. Neuronale kritische Phasen sind begrenzte Zeitperioden, in denen die Plastizität des Gehirns maximal ist und die Entwicklung des Gehirns an.

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Die Plastizität des Gehirns lässt mit dem Alter stark ab. Der Anstieg von miR-29a stabilisiert die neuronalen Verknüpfungen und beendet damit die kritische Phase.

miR-29 - altersabhängige Steuerung der Plastizität im visuellen Kortex Um Faktoren zu identifizieren, die die postnatale Entwicklung des visuellen Kortex regulieren, wurden miRNA/RNA-Datensätze vom sich entwickelnden visuellen Kortex von Mäusen analysiert und zu unterschiedlichen Zeitpunkten miteinander verglichen: P10, Tag 10 nach der Geburt und unmittelbar vor der Augenöffnung sowie dem Einsetzen der sensiblen Phase, und P28, wenn der Mäusekortex seine funktionelle Reife erreicht hat. Es gelang den Forschern der Nachweis der microRNA-Familie miR-29 als einen altersabhängigen Regulator der Entwicklungsplastizität im visuellen Kortex. „Mit einem 30-fachen Anstieg war miR-29a die am stärksten hochregulierte miRNA während der sensiblen Phase“, erklärt Prof. Cellerino vom FLI/SNS. Die Regulation der miR-29-Familie ist in Fischen, Mäusen und Menschen auffallend konserviert. Darüber hinaus wurden mehr als die Hälfte der von miR-29-regulierten Ziele mit dem Alter herunterreguliert, einschließlich der Schlüsselregulatoren der Gehirnplastizität. Ein Hinweis darauf, dass miR-29a ein wichtiger Regulator nachgeschalteter Entwicklungsprozesse im Gehirn ist.

Zusammenfassend weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass miR-29a ein wichtiger Regulator der Plastizitätsbremsen ist, der die altersabhängige Stabilisierung der visuellen kortikalen Verbindungen fördert. Die Beobachtung, dass miR29a ein Re-Modellierer ausgereifter neuronaler Netze ist, eröffnet neue, hoffnungsvolle therapeutische Perspektiven für miR-29a und andere miR-29-Familienmitglieder, um die Plastizität während des Alterns und die Regeneration von Hirnschädigungen zu fördern.


Dieser Text ist erstellt nach einer Presseinformation des Leibniz-Instituts für Alternsforschung (FLI), Jena, 9.10.2020.

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Quellen-URL (abgerufen am 30.10.2020 - 17:30): http://www.neuromedizin.de/Neuro-Geriatrie/Gehirnplastizitaet-im-Alter--Anstieg-von-miR-29a-stabilisier.htm
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