Warum Tiere uns helfen können, Alzheimer zu bekämpfen

Warum Tiere uns helfen können, Alzheimer zu bekämpfenEin Münsterländer reflektiert vergangene Erfolge. Mit freundlicher Genehmigung von Wikimedia

Fast so lange wie es die moderne Wissenschaft gibt, schien die Vorstellung, dass Tiere sich an vergangene Erfahrungen erinnern können, so absurd, dass sich nur wenige Forscher die Mühe machten, sie zu untersuchen. Sicherlich können sich nur Menschen mit unserem großen, hoch entwickelten Verstand an "episodische" Erinnerungen erinnern, zum Beispiel an eine Reise zum Lebensmittelgeschäft am vergangenen Samstag. Tiere müssen in ihrem ständigen Überlebensstreben, wie es im Volksmund üblich war, im Jetzt und nur im Jetzt leben. Mit unseren eigenen kognitiven Superkräften wissen wir jetzt, dass wir uns auf spektakuläre Weise geirrt haben - und ein Erinnerungs-Champion aus der Tierwelt könnte uns sogar dabei helfen, die Behandlung der Alzheimer-Krankheit zu verbessern.

Die Auffassung von Tieren als primitiven Wesen, die keine Erinnerungen haben und nur in der Gegenwart leben, hat ihre Wurzeln in einer 400-jährigen Idee, die noch häufig in einführenden Philosophiestunden gelehrt und diskutiert wurde. 'Sie essen ohne Vergnügen, weinen ohne Schmerzen, wachsen ohne es zu wissen; sie wünschen nichts, fürchten nichts, wissen nichts “, schrieb Nicolas Malebranche (1638-1715), ein französischer Priester und Philosoph. Malebranche fasste die Ideen von René Descartes (1596-1650), dem Vater der modernen westlichen Philosophie und vielleicht der berühmtesten Person zur Abwertung von Tieren, poetisch zusammen.

Da die Wissenschaft mehr über die Fähigkeiten von Tieren gelernt hat, ist es unmöglich geworden, diese Annahme zu rechtfertigen. Beginnend mit den 1980s bestätigten Studien, vielleicht nicht überraschend, dass Tiere das sogenannte prozedurale Gedächtnis haben - eine Art Langzeitgedächtnis, das bei der Ausführung motorischer Fähigkeiten wie Laufen oder Klettern hilft. Aber was ist mit dem episodischen Gedächtnis, der Fähigkeit, mentale Zeitreisen durchzuführen, zu einem früheren Ereignis zurückzukehren und es im Kopf wiederzugeben? Der Psychologe Endel Tulving in Kanada, der in 1972 das episodische Gedächtnis definierte, popularisierte die ansehen dass solche mentalen Heldentaten jenseits von uns anderen Kreaturen lagen. Wo war der Beweis dafür, dass der Hippocampus anderer Spezies - der Teil des Gehirns, in dem episodische Erinnerungen aufbewahrt und abgerufen werden - Erinnerungen wie unsere eigenen festhalten könnte?

Unbeirrt beschäftigte sich eine kleine, aber hartnäckige Gruppe von Forschern mit der Frage, ob Tiere zu episodischem Gedächtnis fähig sind. Vielleicht haben wir einfach nicht den richtigen Weg gefunden, um es zu testen, dachten sie - eine schwierige Herausforderung, die es zu überwinden gilt, da Tiere uns nicht einfach nur von ihrem Innenleben erzählen können. Jetzt, da Wissenschaftler neue Wege zur Untersuchung des Tiergedächtnisses gefunden haben, sind sie näher denn je daran, diese Frage ein für alle Mal zu beantworten. In den letzten zehn Jahren kamen Forscher, die Tiere aus den entlegensten Winkeln des Tierreichs studierten - Wildhunde, Delfine, Elefanten und sogar Hunde -, zu dem gleichen Schluss: Wenigstens einige Tiere sind in der Lage, diese menschenähnlichen Erinnerungen an die Vergangenheit zu bewahren Erfahrung. "Lange Zeit dachten die Leute, nichtmenschliche Tiere könnten keine episodischen Erinnerungen erzeugen", sagte Jonathon Crystal, Neurowissenschaftler an der Indiana University. "Diese Standardansicht ist nicht korrekt."

Die Anhäufung von Beweisen reichte aus, um einen ehemaligen Skeptiker, den Psychologen Michael Corballis von der University of Auckland, zu bekehren. In 2012 hat er schrieb in Trends in den kognitiven Wissenschaften dass es "höchstwahrscheinlich aus evolutionärer Sicht" war, dass mentale Zeitreisen nicht nur für Menschen gelten. Schließlich haben sich die Menschen aus anderen Säugetieren entwickelt. Woher haben wir also episodisches Gedächtnis, wenn nicht von unseren nichtmenschlichen Vorfahren? Ist es wirklich so weit hergeholt, dass sich sowohl Menschen als auch Ratten daran erinnern können, welche Spur zum Apfelgarten führt und wann sie das letzte Mal dort waren?

SEinige der bislang überzeugendsten Beweise für Tiere, die die Vergangenheit erneut durchleben, stammen aus Crystal-eigenen Studien zu episodischen Erinnerungen an Ratten. Frühere Studien tendierten dazu, begrenzte Aspekte des episodischen Gedächtnisses zu testen, wie z. B. wo und wann etwas passierte, aber nur wenige hatten das wichtigste untersucht: ob das Tier diese vergangenen Erfahrungen von Anfang bis Ende nachvollziehen konnte. Um den Rattenrückruf zu untersuchen, führten Crystal und seine Doktorandin Danielle Panoz-Brown einen cleveren Versuch durch Studien in 2018. Zuerst trainierten sie 13-Ratten, um sich 12-Gerüche zu merken. Sie bauten eine spezielle Rattenarena mit 12-Stopps, die von 1 bis 12 nummeriert waren und jeweils einen unterschiedlichen Geruch aufwiesen. Als die Ratte den Geruch in einem bestimmten Zwischenstopp auf der Route identifizierte, z. B. vorletzter oder viertletzter, erhielt sie eine Belohnung. Dann änderten die Forscher die Anzahl der Gerüche und beobachteten, ob das Training stattgefunden hatte: Würden die Ratten den vorletzten und viertletzten Geruch in der Sequenz identifizieren, selbst wenn die Anzahl der Gerüche unterschiedlich war? Dies stellte sicher, dass die Ratten die Gerüche nicht nur nach Geruch, sondern auch nach ihrer Position in der Sequenz identifizierten. "Wir wollten wissen, ob sich die Tiere an viele Gegenstände erinnern können und in welcher Reihenfolge diese Gegenstände vorkommen", sagte Crystal.

Nach einem Jahr dieser Tests stellte das Team fest, dass die Ratten die Aufgabe zu etwa 87 Prozent der Zeit gemeistert hatten. Nachfolgende Tests bestätigten, dass ihre Erinnerungen an ihnen haften blieben und Störungen durch andere Erinnerungen aushielten. Als die Forscher vorübergehend den Hippocampus hinunterwählten, schnitten die Ratten schlecht ab, was weiter bestätigte, dass es sich tatsächlich um ein episodisches Gedächtnis handelte, auf das sich die Ratten verlassen hatten. Studium Bei Delfinen von anderen Forschern in 2018 zeigte sich, dass der Hippocampus ausgelöst wurde, als die Tiere ein Gedächtnis wiederholten. Dies bestätigte, dass die Gedächtniswiedergabe koordiniert wurde, und stellte Tulvings Ansicht in Frage, dass der Hippocampus bei Tieren keine episodischen Erinnerungen verarbeiten kann.

Der Psychologe Scott Slotnick vom Boston College, der Autor von Kognitive Neurowissenschaften im Gedächtnis (2017) glaubt, dass episodisches Gedächtnis in der Tierwelt, zumindest bei Säugetieren, weitaus häufiger vorkommt, als irgendjemand gedacht hat. 'Angesichts der Tatsache, dass scharfe Wellen im Hippocampus die Wiederholung des Gedächtnisses koordinieren und in allen beobachtet wurden Säugetiere Aus diesen Tests kann geschlossen werden, dass alle Säugetiere ein episodisches Gedächtnis haben “, schrieb er in einem Blog Post erschienen.

Dieses schöne neue Paradigma des episodischen Gedächtnisses bei Tieren hat Auswirkungen, die weit über unser Verständnis des inneren Lebens und Verhaltens von Tieren hinausgehen. Die beeindruckende Leistung von Ratten bei Gedächtnistests bedeutet, dass sie uns viel über Alzheimer beibringen können - auch darüber, wie man es effektiver behandelt. "Das schwächste an Alzheimer-Patienten ist das episodische Gedächtnis", sagte Crystal. "Also versuchen wir, Modelle für Ratten zu entwickeln, die das besser nachahmen."

Das Timing könnte nicht besser sein: Neue genetische Instrumente wie das Editieren von Genen ermöglichen es Wissenschaftlern, Ratten mit einer Alzheimer-ähnlichen neurologischen Erkrankung zu entwickeln. Damit sind sie die perfekten analogen Probanden, um neue Alzheimer-Medikamente zu testen. Das Testen von Alzheimer-Behandlungen an Ratten, denen ihre episodischen Erinnerungen geraubt wurden, würde Wissenschaftlern eine viel bessere Vorstellung davon geben, wie gut das Medikament bei Menschen wirken könnte, bevor teure und oft antiklimaktische klinische Studien durchgeführt werden. "Es eröffnet alle Arten von neuen Möglichkeiten", sagte Crystal. "Wenn das Medikament das episodische Gedächtnis nicht verbessert, ist dies nicht die wertvollste Behandlung."

Die Erfolgsquote bei Alzheimer-Medikamenten ist weiterhin äußerst niedrig. Nach a Studien vom Neurologen Jeffrey Cummings in Klinische und translationale Wissenschaft In 2017 weisen diese Medikamente eine 99-prozentuale Ausfallrate auf. "Um fair zu sein, es gibt viele Faktoren [warum klinische Studien scheitern]", sagte mir Crystal. "Aber ich behaupte, wenn Sie diese behoben haben, sollten Sie ein Modell verwenden, das die episodische Speicherfunktion verwendet."

Crystal und sein Team entwickeln diese Designerratten jetzt und sie werden nicht bald genug kommen. Allein in den Vereinigten Staaten wird die Zahl der Alzheimer-Kranken mit zunehmendem Alter der Bevölkerung von heute 5.8 Millionen auf 14 Millionen ansteigen. Wenn Ratten mit episodischem Gedächtnis helfen können, den Alzheimer-Code zu knacken, könnte dieser Dieb der Vergangenheit endgültig besiegt werden.Aeon Zähler - nicht entfernen

Über den Autor

April Reese ist ein Umwelt- und Wissenschaftsreporter für Searchlight New Mexico. Ihr freiberufliches Schreiben ist in erschienen Wissenschaft und außerhalb, unter vielen anderen. Sie lebt in Santa Fe, New Mexico.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Äon

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