Verringerte Dopaminproduktion beeinflusst Lernfähigkeit auf überraschende Weise

Forschende des Leibniz-Instituts für Neurobiologie (LIN) haben zeigen können, dass eine Verringerung der Dopaminproduktion im Gehirn das Lernen auf überraschende Weise verändert. Ihre Ergebnisse könnten neue Einsichten für das Verständnis psychiatrischer Erkrankungen wie Schizophrenie bieten, bei denen Dopamin eine Schlüsselrolle spielt.

Dopamin ist entscheidend für die Verknüpfung von Reizen mit Belohnungen oder Bestrafungen. „Unsere Ergebnisse waren überraschend, da sie zeigen, dass ein niedrigerer Dopaminspiegel die Lernfähigkeit verbessert, wenn die Bedingungen eigentlich ungünstig sind. Dagegen ist das Lernen unter eigentlich günstigen Bedingungen verschlechtert“, erklärt Prof. Bertram Gerber, der leitende Wissenschaftler der Studie. „Wenn der zeitliche Abstand zwischen Reiz und Bestrafung zu groß ist, verbessert ein reduzierter Dopaminspiegel die Lernfähigkeit, während eine unmittelbare Bestrafung weniger effektiv verarbeitet wird.“

Methodik: Hemmung der Tyrosin-Hydroxylase

Diese Erkenntnisse erzielten die Forschenden durch gezieltes Hemmen der Tyrosin-Hydroxylase, einem für die Dopaminproduktion notwendigen Enzym, in den Gehirnen der Fliegen. „Mit niedrigeren Dopaminspiegeln stellen die Fliegen Verknüpfungen zwischen Ereignissen her, die unter normalen Umständen nicht hergestellt würden. Dafür übersehen sie offensichtliche Zusammenhänge“, fügt die Doktorandin Fatima Amin hinzu, deren Forschung zu diesen Erkenntnissen führte.

Bedeutung der Ergebnisse

Die Entdeckung, dass ein reduzierter Dopaminspiegel das Lernen auf derart komplexe Weise verändern kann, unterstreicht die zentrale Rolle dieses Botenstoffes für das Lernen kausaler Zusammenhänge von Ereignissen. Diese Erkenntnisse könnten den Forschenden zufolge auch neue Ansätze für das Verständnis von Störungen bieten, die mit Veränderungen der Dopaminproduktion zusammenhängen, wie beispielsweise bei Schizophrenie.