Extreme Lebensbedingungen fördern Hippokampusatrophie

  • The New England Journal of Medicine

  • von Dr. Carola Krause
  • Medizinische Nachrichten
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Kernbotschaft

Am Beispiel einer Polarexpedition haben Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung die Effekte von sozialer Isolation und extremen Umweltbedingungen auf das Gehirn untersucht. Sie fanden Veränderungen im Gyrus dentatus, einem für das räumliche Denken und das Gedächtnis verantwortlichen Teilbereich des Hippocampus. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden nun in der Fachzeitschrift The New England Journal of Medicine veröffentlicht.

Hintergrund

Eine Antarktis-Expedition geht mit Extrembedingungen einher:

  • Temperaturen bis zu minus 50 Grad Celsius,
  • vollständige Dunkelheit im Winter,
  • wenig Privatsphäre und Rückzugsmöglichkeiten,
  • soziale Isolation.

In einer aktuellen Studie gehen deutsche Forschende der Frage nach, ob sich die Struktur und die Funktion des menschlichen Gehirns im Verlaufe von extremen Lebensbedingungen verändern.

Studie

Fünf Männer und vier Frauen nahmen über einen 14-monatigen Zeitraum freiwillig an der Studie teil. Insgesamt neun Monate waren die Probanden auf der Polarforschungsstation auf sich allein gestellt.

Vor, während und nach der Studie absolvierten sie eine Reihe von computergestützten Kognitionstests. Diese prüften unter anderem:

  • die Konzentrationsfähigkeit,
  • die Gedächtnisleistung,
  • die Reaktionsfähigkeit,
  • das räumliche Denken.

Mittels regelmäßiger Bluttests bestimmten die Forschenden die Konzentration des sogenannten Wachstumsfaktors BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Dieser ist an der Stimulation des Nervenzellen- und Synapsenwachstums im Gehirn beteiligt.

Um Veränderungen im Volumen, insbesondere des Hippocampus, feststellen zu können, bestimmte die Forschungsgruppe die Hirnstruktur der Probanden vor sowie nach der Expedition in einem Magnetresonanztomografen.

Die Forschenden konnten zeigen, dass sich nach dem Expeditionsende ein bestimmter Teilbereich des Hippocampus, der Gyrus dentatus (beteiligt an der Festigung von Gedächtnisinhalten und des räumlichen Denkens), bei den Expeditionsteilnehmern im Vergleich zur Kontrollgruppe verkleinert hatte.

Weiterhin wurde festgestellt, dass die strukturellen Veränderungen des Gehirns einen negativen Einfluss auf die Konzentration des BDNF, Kognitionstests, räumliches Denken und die selektive Aufmerksamkeit der Probanden hatte.

Die Forschenden schlussfolgern, dass extreme Umweltbedingungen sich negativ auf das Gehirn auswirken können. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden nun untersuchen, ob beispielsweise Sport den beobachteten Veränderungen des Gehirns entgegenwirken kann.

Finanzierung: Charité , Max-Planck-Institute für Bildungsforschung, BMBF, Alfred Wegener Institute, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung