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Altersbedingter Verfall

Das Kurzzeitgedächtnis von Fruchtfliegen nimmt mit dem Alter ab

Wie Forscher nachweisen konnten, lässt nicht nur bei Menschen das Gedächtnis mit zunehmenden Alter nach, auch Fruchtfliegen entwickeln eine altersbedingte Gedächtnisschwäche.

Mainz (Deutschland). Die Drosophola melanogaster, besser bekannt als Fruchtfliege, Obstfliege oder Essigfliege, kennt wohl jeder. Doch obwohl niemand die lästigen Fruchtfliegen in der Küche haben möchte, sind sie für Forscher durch ihre Kurzlebigkeit ein äußerst interessantes Studienobjekt. So haben Forscher nun herausgefunden, dass die Fruchtfliegen im mittleren Alter zwischen 30 und 40 Tagen altersbedingte Gedächtnisprobleme bekommen. Dazu zählen das mittel- und langfristige Geruchsgedächtnis sowie das kurzfristige Orientierungsgedächtnis. Dabei steht ein Protein, das bei der menschlichen Alzheimer-Krankheit eine zentrale Rolle spielt, auch bei der Fruchtfliege im Fokus.

Generell haben Fruchtfliegen ein verhältnismäßig gutes Gedächtnis. Sie können sich beispielsweise gut daran erinnern, wohin sie eigentlich wollten, wenn sie von ihrem Ziel kurzzeitig abgelenkt werden. Das visuelle Arbeitsgedächtnis der Fruchtfliege speichert diese Information für etwa vier Sekunden. Neurobiologen um Prof. Roland Strauss von der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz für ihre Studie junge und alte Fruchtfliege einen einfachen Test unterzogen.

Die Forscher zeigten den Fliegen in einer kreisförmigen Anordnung einen Orientierungspunkt. Sobald dieser verschwand, richteten sich die Fruchtfliegen sich auf einen neu erscheinenden zweiten Orientierungspunkt aus. Verschwand dieser ebenfalls, so waren die jungen Tiere zu 80 Prozent in der Lage, sich an die Position des ersten Zielpunkts zu erinnern und bewegten sich darauf zu. Vier Wochen alte Fruchtfliegen hingegen hatten große Probleme sich zu erinnern, bei sechs Wochen alten Tieren konnten die Forscher sogar einen kompletten Erinnerungsverlust diagnostizieren.

Proteinzerfall Schuld am Gedächtnisverlust

„Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass sich das visuelle Arbeitsgedächtnis mit dem Alter verschlechtert“, erklärt Franziska Rieche, Erstautorin der aktuellen Studie. „Wir haben darüber hinaus entdeckt, dass dieser Gedächtnisabbau unterbunden werden kann.“ Dabei spielt ein Protein, das beim Menschen als Amyloid-Vorläuferprotein oder Amyloid Precursor Protein (APP) bezeichnet wird, eine zentrale Rolle. Fruchtfliegen besitzen in ihren Nervenzellen ein APP-ähnliches Protein. Wie die Versuche zeigen, geht der Verfall des Arbeitsgedächtnis bei zunehmenden Alter mit der häufigen Spaltung des Gesamtproteins in Teilproteine einher. Haben die Forscher den Verfall unterbunden, so konnten sich auch alte Fruchtliegen noch gut erinnern. Haben sie den Verfall beschleunigt, hatten selbst junge Fruchtfliegen große Gedächtnisprobleme.

„Die Art und Weise, wie das Vollprotein von den Enzymen zu Fragmenten gespalten wird, erfolgt bei Drosophila ganz ähnlich wie beim menschlichen APP“, erklärt Rieche. So wird beim Menschen das ß-Amyloid, das zwei Enzyme aus APP heraustrennt, für die Bildung von Plaques bei Alzheimer verantwortlich gemacht.

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