Kurzfassung

Die Grundlage allen Lernens ist eine spezifische neuronale Aktivität. Im Rahmen dieser Ereignisse kommt es zu neuroplastischen Veränderungen auf molekularer und anatomischer Ebene, deren Ursprung eine veränderte Genexpression darstellt. Wie solche Regulationsvorgänge lernstatusabhängig quantitativ und temporär aussehen und welche Gene betroffen sind, ist weitgehend unklar. Mit Hilfe der modernen Microarray-Technologie ist man in der Lage, Veränderungen der Genexpression im neuronalem Gewebe...Die Grundlage allen Lernens ist eine spezifische neuronale Aktivität. Im Rahmen dieser Ereignisse kommt es zu neuroplastischen Veränderungen auf molekularer und anatomischer Ebene, deren Ursprung eine veränderte Genexpression darstellt. Wie solche Regulationsvorgänge lernstatusabhängig quantitativ und temporär aussehen und welche Gene betroffen sind, ist weitgehend unklar. Mit Hilfe der modernen Microarray-Technologie ist man in der Lage, Veränderungen der Genexpression im neuronalem Gewebe zu detektieren. Der zu etablierende Maus-Neurochip wird in erster Linie Kandidatengene für hippocampales Lernen enthalten. Verhaltensuntersuchungen an Ratten zeigten, das räumliches Lernen in der Morris Water Maze hippocampal gesteuert wird. Im Rahmen eines solchen Lernparadigmas konnte in Ratten eine spezifische Genregulation gezeigt werden (1, 2, 3). Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, lernbedingte Regulationsmechanismen der Genexpression, die bei der Ratte zum Teil bekannt sind, bei der Maus aufzuklären. Dazu wurden F1 Hybrid Mäuse der Stämme FVB/C57Bl6 im Morris-Water-Maze über mehrere Tage trainiert, die Lernleistung im Verhaltensexperiment zu unterschiedlichen Zeiten bestimmt und mit den Expressionsmustern, die mit dem Maus-Neurochip gefunden wurden, korreliert. Dazu wurden bei drei Experimentalgruppen von Mäusen die Hippocampi in verschiedenen Lernstadien entnommen, Gesamt-RNAs präpariert und die Expressionslevel der Gene auf dem Neurochip quantifiziert. Experimentalgruppen sind dabei test-naive Mäuse (complete controls, CC), motorisch gleich belastete Mäuse (swim controls, SC) und trainierte Mäuse (swim learner, SL). Erste Ergebnisse zeigen, dass am ersten Tag des Lernens in der Morris water maze (4 Durchgänge) eine Heraufregulation bestimmter Gene zwischen den Gruppen CC und SC zu sehen ist. Der Vergleich SC/SL, d.h. die testspezifische Genregulation bezogen auf räumliches Lernen, ist zu dieser Zeit unter Umständen durch die für das Tier neue Testsituation maskiert. Die Regulation ist am ausgeprägtesten zum Zeitpunkt 6 Stunden nach dem letzten Durchgang und betrifft Gene aus den Gruppen der Kinasen, Kaliumkanäle und Synaptotagmine.» weiterlesen» einklappen