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Alte Vögel lernen neue Lieder
Lernen im Alter dank GABA-Rezeptor-Antagonist?
Zebrafinken (Taeniopygia guttata) erlernen ihren Gesang in den ersten drei Lebensmonaten und verändern ihn danach nicht mehr nennenswert. Grund dafür ist die Aktivität GABAerger Interneuronen, die eine Weiterentwicklung des Liedes hemmen. Wissenschaftler haben untersucht, ob die Vögel ihre Lernfähigkeit wiedererlangen können.
Lernen fällt mit zunehmendem Alter immer schwerer. In jungen Jahren ist es wesentlich leichter z. B. eine Fremdsprache oder ein Musikinstrument neu zu erlernen. Grund dafür ist die nachlassende Neuroplastizität, also die Fähigkeit des Gehirns, sich strukturell an neue Herausforderungen anzupassen. Das ist nicht nur beim Menschen so. Zebrafinken (Taeniopygia guttata) etwa erlernen ihren Gesang in den ersten drei Lebensmonaten und verändern ihn danach nicht mehr nennenswert. Grund dafür ist die Aktivität GABAerger Interneuronen, die eine Weiterentwicklung des Liedes hemmen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz haben nun untersucht, ob die Vögel ihre Lernfähigkeit wiedererlangen können. Dazu verabreichten sie den Tieren zunächst den GABAA-Rezeptor-Antagonist Gabazin. Im Vergleich zu Kontrolltieren konnten erwachsene Zebrafinken unter Gabazin-Einfluss ihrem Lied neue Silben hinzufügen, die sie in Aufnahmen gehört hatten.
Da pharmakologische Inhibition der Interneuronen sich jedoch zeitlich nicht präzise genug kontrollieren lässt, suchten die Forscher nach einer anderen Möglichkeit.
Ein Interneuron-Schalter macht es möglich
Mittels optogenetischer Manipulation führten sie einen exakten Schalter in den hemmenden Interneuronen ein. Den Vögeln wurde dazu eine optische Faser ins Gehirn gelegt. Die hemmende Aktivität konnte so genau zu dem Zeitpunkt unterbunden werden, wenn die Vögel den veränderten Gesang hörten. Und erneut gelang es erwachsenen Zebrafinken neue Töne zu erlernen.
Damit öffnen sich nicht nur neue Türen, um das Lernen im Alter zu erforschen, sondern auch für die Behandlung neurologischer Verletzungen und Entwicklungsstörungen ergeben sich Optionen.
Literatur
Heim F, Mendoza E, Koparkar A, Vallentin D. Disinhibition enables vocal repertoire expansion after a critical period. Nat Commun. 2024 Aug 31;15(1):7565
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