Eine Erhöhung des Histaminspiegels fördert das Langzeitgedächtnis
Laut einer faszinierenden neuen Studie könnte die Einnahme eines Arzneimittels, das den Histaminspiegel im Gehirn erhöht, die Leistung bei Langzeitgedächtnistests verbessern.
Histamin spielt im Körper mehrere Rollen.
Histamin ist vielleicht am bekanntesten für seine Rolle im Immunsystem. Es hilft auch bei der Regulierung der Darmfunktion und wirkt als Neurotransmitter.
Medikamente, die den Histaminspiegel senken - Antihistaminika - sind aufgrund ihrer Rolle bei allergischen Reaktionen an der Tagesordnung.
Medikamente, die den Histaminspiegel erhöhen, sind seltener, aber Ärzte verschreiben sie manchmal zur Behandlung von Schwindel.
Laut der neuesten Studie könnten jedoch Histamin-steigernde Medikamente eines Tages häufiger auftreten.
Histamin und Gedächtnis
In den letzten Jahrzehnten haben Forscher einen interessanten Zusammenhang zwischen erhöhtem Histamin und Verbesserungen des Gedächtnisses gezeigt. Derzeit verstehen sie die Interaktion jedoch nicht vollständig.
Die Forscher hoffen, dass sie durch die Untersuchung des Zusammenspiels zwischen beiden einen Einblick in innovative Methoden zur Behandlung von Personen mit eingeschränktem Gedächtnis wie Demenz erhalten.
Eine neue Studie sollte eine weitere Schicht dieses Phänomens auspacken. Die Wissenschaftler wollten verstehen, wie Histamin das Langzeitgedächtnis beeinflusst.
Das Team wurde von Prof. Yuji Ikegaya und Hiroshi Nomura, Ph.D., von der Universität Tokio in Japan geleitet. Diese Woche veröffentlichte die Zeitschrift Biological Psychiatry die Ergebnisse.
Um dies zu untersuchen, rekrutierten sie 38 Männer und Frauen, alle Mitte 20. Die Forscher baten die Teilnehmer, sich Bilder von Alltagsgegenständen wie Armbanduhren und Brillen zu merken.
Einige Tage später testeten sie die Teilnehmer. Die Forscher zeigten ihnen einige der Originalbilder gemischt mit einigen, die sie zuvor noch nicht gesehen hatten. Die Forscher fragten die Teilnehmer, welches der Bilder sie in der ersten Sitzung gesehen hatten.
Dann, 7–9 Tage später, testeten die Forscher die Teilnehmer erneut. Diesmal nahmen die Teilnehmer jedoch vor der Studie entweder ein Placebo oder ein Medikament ein, das den Histaminspiegel im Gehirn erhöhte.
Speicher erhöht, aber nicht für alle
Wie erwartet hatte Histamin einen positiven Einfluss auf die Gedächtnistestergebnisse einiger Teilnehmer. Bei Personen mit schlechteren Erinnerungen half der Histamin-Boost, mehr Bilder zu erkennen als in der ersten Testrunde.
Es ist auch erwähnenswert, dass Histamin nur das Langzeitgedächtnis steigerte - es verbesserte keine anderen kognitiven Fähigkeiten.
Ein Ergebnis der Studie ist besonders faszinierend. Die Forscher zeigten den Teilnehmern ein bestimmtes Bild. Einige Tage später konnten sie sich jedoch nicht daran erinnern, dieses Bild gesehen zu haben. Dann, ungefähr eine Woche später, nach der Histaminbehandlung, konnten sie sich daran erinnern, dass sie das Bild gesehen hatten.
"Für alle Studenten, die darüber nachdenken, dieses Medikament als Lernhilfe zu verwenden, muss ich sie warnen, erstens immer ihre Gesundheit zu schützen und zweitens zu erkennen, dass wir nicht getestet haben, ob dieses Medikament jemandem hilft, neue Dinge zu lernen oder auswendig zu lernen."
Autor, Prof. Yuji Ikegaya
Allerdings sahen nicht alle Personen eine Verbesserung. Diejenigen, die in den Gedächtnistests vor der Medikation am besten abgeschnitten hatten, sahen nach der Histaminbehandlung einen Leistungsabfall.
Und für alle Teilnehmer, ob High- oder Low-Scorer, war es nach der Erhöhung des Histaminspiegels schwieriger, sich an Bilder zu erinnern, die in den Studien vor der Medikation am einfachsten abzurufen waren.
Die Forscher glauben, dass dieser überraschende Widerspruch eine sogenannte stochastische Resonanz beinhalten könnte.
Stochastische Resonanz
Wenn ein Signal zu schwach ist, als dass ein Sensor es erkennen könnte, kann eine stochastische Resonanz helfen, es zu verstärken. Es funktioniert, indem dem Signal weißes Rauschen hinzugefügt wird. Die Frequenzen des Originalsignals schwingen mit dem weißen Rauschen mit und heben es über den Rest des weißen Rauschens, wodurch es leichter zu erkennen ist.
Prof. Ikegaya und seine Kollegen glauben, dass das Gedächtnis auf zwei Arten funktioniert; Erstens handelt es sich um ein „digitales“ System - ja oder nein - es ist möglich, den Speicher abzurufen, oder nicht.
Gleichzeitig kann das Gehirn Informationen als Gradienten speichern - Nerven feuern erst, wenn das Aktivitätsniveau eine bestimmte Schwelle erreicht. Bevor wir diese Schwelle erreichen, können wir uns nicht erinnern, aber sobald die Pegel die Schwelle überschritten haben, können wir es.
Die Wissenschaftler glauben, dass Histamin den Gradienten über den Punkt hinausschieben könnte, an dem die Neuronen feuern. Auf diese Weise wird ein latenter Speicher - ein gespeicherter Speicher, auf den wir nicht zugreifen können - zugänglich.
Befindet sich ein Gedächtnis bereits über dem Gradienten, erzeugt das Hinzufügen von zusätzlichem Histamin zu viel Rauschen, und die zusätzliche Nervenaktivität behindert das Abrufen des Gedächtnisses.
Steigerung des Nagetiergedächtnisses
In einem anderen Teil ihres Experiments untersuchten die Forscher Mäuse. Wenn eine Maus zwei Spielzeuge hat - eines, das bekannt ist, und eines, das neu ist -, spielen sie vorzugsweise mit dem neuen. Nach 3 Tagen vergessen die Mäuse jedoch, welches das neueste ist, und schenken den Spielzeugen die gleiche Aufmerksamkeit.
In diesem Wissen behandelten die Forscher Mäuse mit 1 von 2 Histamin-Boostern: Thioperamid oder Betahistin.
Nach der Behandlung erinnerten sie sich 28 Tage lang an die neuen Spielzeuge, anstatt sie innerhalb von 3 Tagen zu vergessen. Die Auswirkung auf das Gedächtnis hielt jedoch nicht unbegrenzt an - am 29. Tag behandelten sie erneut alle Spielzeuge als neu.
Als sie sich das Gehirn der Mäuse anschauten, stellten sie fest, dass der Histaminspiegel in einer Region, die als perirhinaler Kortex bezeichnet wird, besonders hoch war.
Dieser Bereich des Gehirns ist an der Verarbeitung sensorischer Informationen und Wahrnehmungen beteiligt und für das Gedächtnis von entscheidender Bedeutung.
Obwohl dieser Forschungsweg relativ neu ist, hoffen die Wissenschaftler, dass er weitere Auswirkungen haben könnte. Das Verständnis, wie Histamin den Rückruf beeinflusst, könnte dazu beitragen, Behandlungen für Alzheimer und andere Arten von Demenz zu entwickeln.
