Erwachsenes Gehirn Forscher zweifeln an Bildung neuer Nervenzellen

Wie bleibt man auch im Alter geistig fit? Die Bildung neuer Nervenzellen bei Erwachsenen könnte dabei helfen, glaubten Forscher bislang. Eine neue Studie stellt nun infrage, dass das Gehirn dazu in der Lage ist.

Gehirn einer 85-Jährigen
DPA/ BSIP

Gehirn einer 85-Jährigen


Überall in unserem Körper wachsen ständig neue Zellen heran. Ob dies aber so auch für das Gehirn gilt, das stellen Wissenschaftler nun infrage. Sie fanden bei ihren Untersuchungen keine Anzeichen dafür, dass im sogenannten Hippocampus nach der frühen Kindheit noch Zellen neu entstehen.

Sie stellen ihre Studie im Fachblatt "Nature" vor. "Diese Ergebnisse werden mit Sicherheit eine Kontroverse auslösen", kommentiert Jason Snyder von der University of British Columbia die Ergebnisse.

Der deutsche Neurowissenschaftler Gerd Kempermann, Leiter der Forschungsgruppe Adulte Neurogenese am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Dresden, sieht keinen Grund, nach der neuen Studie bisherige Erkenntnisse anzuzweifeln, dass auch im erwachsenen Gehirn neue Zellen wachsen. "Die Studie ist technisch in Ordnung und sorgfältig gemacht. Die Interpretation der gewonnenen Daten halte ich allerdings für falsch."

Ursache für Abbau geistiger Fähigkeiten?

Es geht um ein Problem, dass die immer älter werdende Menschheit zunehmend beschäftigt: Wie bleibt man auch im hohen Alter geistig fit? Gibt es Mechanismen im Gehirn, die man dafür nutzen kann?

Lange Zeit dachten Hirnforscher, dass die Bildung von Gehirnzellen quasi mit der Geburt abgeschlossen ist, bei allen Säugetieren einschließlich des Menschen. Danach, so hieß es, würden einmal verlorengegangene Zellen nicht ersetzt. Dies sei ein Grund für den Abbau geistiger Fähigkeiten mit zunehmendem Alter und Mitursache von neurologischen Erkrankungen.

In den Sechzigerjahren kamen erstmals Zweifel an dieser Annahme auf. Der Wissenschaftler Joseph Altman entdeckte, dass ausgewachsene Nagetiere sehr wohl noch Nervenzellen neu bilden, vor allem in einer Unterregion des Hippocampus namens Gyrus dentatus. Später fanden Forscher Belege für das Konzept der Neurogenese, also der Nervenzellneubildung, auch in anderen Säugetieren und in Primaten.

Dass das menschliche Gehirn dabei keine Ausnahme ist, darauf wiesen mehrere Studien hin. In einer verabreichten die Wissenschaftler einigen Patienten zum Beispiel ein Molekül, das in das Erbgut sich teilender Zellen eingebaut wird. Sie wiesen das Molekül auch im Gehirn nach - die Zellen dort mussten sich also teilen, mithin neu gebildet werden.

Im Erwachsenenalter neu entstanden

2013 lieferten schwedische Wissenschaftler mit einer kniffligen Untersuchung weitere Belege für die Neurogenese beim Menschen: Sie hatten Erbgut aus den Nervenzellen des Hippocampus verstorbener Menschen isoliert und den Gehalt des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops C14 darin gemessen.

Dieses Isotop stammt aus oberirdischen Atomwaffentests, die während des Kalten Krieges zwischen 1955 und 1963 stattgefunden hatten, und über den Umweg von Pflanzen auch in den menschlichen Körper gelangten. Die Wissenschaftler fanden C14-Kohlenstoff auch in den Nervenzellen älterer Menschen, die zur Zeit der Atomwaffentests schon erwachsen waren. Diese Zellen mussten also im Erwachsenenalter neu entstanden sein, so die Schlussfolgerung.

In der jetzt vorgestellten Studie hatte das Team um Arturo Alvarez-Buylla von der University of California in San Francisco Gewebeproben untersucht, die bei Operationen angefallen waren oder von Verstorbenen stammten. Insgesamt lagen ihnen Proben von 59 Menschen vor.

Sie suchten nach bestimmten Markerproteinen, die nur auf sich teilenden oder unreifen Zellen vorkommen - und fanden sie ausschließlich bei Babys und Kindern. Die älteste Probe mit wenigen jungen Nervenzellen stammte von einem 13-Jährigen. Im ersten Lebensjahr lässt die Zellneubildung im Hippocampus rapide nach, bei Erwachsenen findet sie nicht oder äußerst selten statt, folgern die Forscher.

Diesen Schluss könne man nicht ziehen, sagt Kempermann. "Nur weil die Marker in den Proben Erwachsener nicht gefunden wurden, heißt es nicht, dass es die neuen Zellen nicht gibt."

Es sei zum Beispiel bekannt, dass sich die Markerproteine im Laufe des Lebens und auch nach dem Tod änderten und im Detail große Unterschiede zwischen verschiedenen Arten bestehen. "Das Konzept der Neurogenese ist gut etabliert, es ist durch zahlreiche Daten aus Versuchen mit Säugetieren belegt."

"Daten reichen nicht aus, um Konzept zu widerlegen"

Vor allem habe man mittlerweile auch ein gutes Verständnis davon, wozu adulte Neurogenese gut sei. Sie spiele demnach unter anderem eine wichtige Rolle für die Trennung von alter und neuer Information und bei der Bildung von Gedächtnisinhalten.

"Natürlich kann man nicht ausschließen, dass das ausgerechnet beim Menschen anders funktioniert als bei anderen Säugetieren", sagt Kempermann. Aber dann brauche man eine völlig neue Hypothese. "Die Daten der Forscher reichen jedenfalls nicht aus, um das Konzept zu widerlegen."

Auch der Autor des Nature-Kommentars, Jason Snyder, gibt zu bedenken, dass die Ergebnisse im starken Widerspruch zur vorherrschenden Meinung stehen. Gänzlich unvereinbar mit den bisherigen Daten aus Tierversuchen seien sie indes nicht. So sei die Neurogenese auch bei Nagetieren im mittleren Lebensalter sehr gering.

Wenn es gelänge, die Mechanismen zu identifizieren, die zur Abnahme der Nervenzellneubildung im Alter führten, und herausfände, wie man die Neurogenese verstärken könne, um etwa Alterungserscheinungen zu bremsen, könnten die zunächst ernüchternd scheinenden Ergebnisse in Entdeckungen übersetzt werden, die die Gesundheit des Menschen verbessern.

Von Anja Garms, dpa/hda



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