Sensorische Verarbeitung: Mäuse übertragen erworbene Plastizität der Sehrinde an Nachwuchs

Wachsen Mäuse in einer anregenden Umwelt auf, zum Beispiel in großen Käfigen mit Laufrädern und Labyrinthen mit mehreren Artgenossen, bleibt ihr Gehirn länger anpassungsfähig, das heißt plastisch. Doch nicht nur diese Mäuse selber, sondern auch ihre Nachkommen profitieren von dieser Anreicherung.

Das Aufwachsen von Mäusen in einer stimulierenden Umgebung verändert nicht nur das Verhalten und die Anpassungsfähigkeit dieser Tiere, sondern auch das Verhalten ihrer Nachkommen, die diese stimulierende Umgebung nicht hatten. Eine solche transgenerationale Übertragung erhöhter neuronaler Plastizität gibt es auch in einem primär sensorischen Hirnrindenareal.

Ein Forscherteam der Abteilung Systemische Neurobiologie der Universität Göttingen (SFB 889 „Zelluläre Mechanismen Sensorischer Verarbeitung“) ließ Mäuse in besonders großen Käfigen aufwachsen. Darin waren Laufräder, verschiedene Labyrinthe und mehrere Artgenossen. Um die Plastizität zu messen, ließen sie die erwachsenen Tiere für mehrere Tage nur über ein Auge sehen und registrierten die daraus resultierenden Aktivitätsänderungen in der Sehrinde – einer Hirnregion, die visuelle Informationen verarbeitet.

„Mäuse, die in dieser stimulierenden Umwelt aufwuchsen, zeigten eine hohe Plastizität in der Sehrinde, sogar bis ins späte Erwachsenenalter“, sagt Abteilungsleiterin Prof. Siegrid Löwel. Nachdem die Mauseltern sich in den großen Käfigen verpaart hatten, wurden die trächtigen Mausmütter in sogenannte Standardkäfige gesetzt, viel kleinere Käfige ohne Laufräder und Labyrinthe, und die Plastizität der Nachkommen im Erwachsenenalter untersucht.

Die neuen Befunde zeigen nun, dass eine stimulierende Umwelt den Zeitraum jugendlicher Anpassungsfähigkeit im Gehirn nicht nur bei den Mauseltern verlängert, sondern auch bei ihren Nachkommen, die selbst in einer weniger stimulierenden Umwelt aufwuchsen. Löwel ergänzt: „Zusätzlich scheint die Mausmutter hierbei den größeren Einfluss auf die Anpassungsfähigkeit der Sehrinde der Nachkommen zu haben. Die neuronale Plastizität der Hirnrinde wird somit nicht nur durch die eigenen Lebenserfahrungen bestimmt, sondern kann auch durch die Lebensumwelt der Eltern maßgeblich verändert werden.“

Originalpublikation:
Evgenia Kalogeraki, Rashad Yusifov and Siegrid Löwel.Transgenerational transmission of enhanced ocular dominance plasticity from enriched mice to their non-enriched offspring. eNeuro (2019). doi: http://www.eneuro.org/content/early/2019/01/18/ENEURO.0252-18.2018