Gedächtnis

Kannibalen des Geistes

Von Volker Stollorz

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18. Dezember 2005 „Wissen ist eßbar.“ Solche Schlagzeilen kursierten in den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts. Damals behauptete der Gedächtnisforscher James McConnell, Planarien könnten einmal Gelerntes auf Artgenossen übertragen - wenn sie von ihnen verspeist werden. In seinem Labor hatte der strenge Behaviorist Plattwürmer darauf dressiert, sich auf Lichtblitze hin zu bewegen, um sich so vor einem späteren Elektroschock zu schützen. Nach einigen Lektionen zerkleinerte er die Tiere und verfütterte sie an Artgenossen, die zuvor nicht auf den Lichtreiz konditioniert worden waren. In der Zeitschrift „Neuropsychiatry“ legte er 1962 in einer einflußreichen Arbeit dar, daß solche „kannibalischen“ Plattwürmer ihre Lichtlektionen schneller lernten als Kontrolltiere.

Geboren war damit eine der meistdiskutierten neurowissenschaftlichen Gedächtnistheorien der sechziger Jahre. Was folgte, war eine Flut widersprüchlicher Experimente. McConnell glaubte auch zeigen zu können, daß dressierte und dann am Kopf amputierte Würmer Erlerntes nicht nur im Gehirn, sondern selbst im abgetrennten Schwanzteil speichern. Die Presse war elektrisiert, als die im Zellstoffwechsel als Botschafter der Erbsubstanz agierende RNA als aktives Prinzip hinter diesen Phänomenen isoliert wurde. War McConnell den Molekülen der Erinnerung auf der Spur? Konnten diese Gedächtnisstoffe womöglich synthetisch hergestellt werden?

Experimentelles Artefakt

Sofort versuchten mehrere Gruppen, den Gedächtnistransfer mittels RNA experimentell bei anderen Arten zu wiederholen. Einige Forscher publizierten an Ratten gewonnene Daten, wonach etwa deren erlernte Angst vor Dunkelheit mittels bloßer RNA-Extrakte auf andere Tiere übertragen werden konnte. Viele spekulierten, der Transfer der Boten-RNA übertrage „spezifische Gedächtnisinhalte“. McConnell dagegen vermutete dahinter eher ein regulatorisches Prinzip: Die Übertragung der RNA von einem konditionierten Tier auf ein anderes beeinflusse das molekulare Lernen, und zwar indem die RNA-Moleküle irgendwie in die normale Maschinerie der Gedächtnisbildung eingriffen.

Während alle Welt diskutierte, versuchte ein Team um William Morton stur, die Original-Experimente zu wiederholen. Ihr vernichtendes Fazit: Bei den beobachteten Ergebnissen handele es sich um ein experimentelles Artefakt. Diese kritische Arbeit wurde 1964 in dem renommierten Magazin Science publiziert. Damit erhielt die euphorisch diskutierte Gedächtnistheorie McConnells einen erheblichen Dämpfer. Zwar publizierten einige Forscher noch bis Anfang der siebziger Jahre neue Daten, danach aber betrachteten seriöse Neurowissenschaftler die Fütterungsexperimente als Sackgasse der Gedächtnisforschung.

Gedächtnistransfer durch RNA?

Das Kapitel schien als Kuriosum der Wissenschaftsgeschichte schon fast vergessen. Seit einigen Jahren aber sind Forscher nun einem neuen Phänomen auf der Spur. Im Erbgut jeder Zelle finden sich sogenannte doppelsträngige RNA-Moleküle, die trotz ihrer kurzen Sequenz eine große Rolle bei der Genregulation spielen. Plattwürmer zum Beispiel können einfach mit in ihrer Sequenz genau definierten RNA-Molekülen gefüttert werden, woraufhin jeweils genau jenes Gen abgeschaltet wird, dessen DNA-Erbinformation spiegelverkehrt zu dem RNA-Stück paßt. Dabei findet sogar ein Verstärkereffekt statt, weil schon wenige passende RNA-Moleküle in einer Zelle ganze Kaskaden aktiver Gene an- oder abschalten können.

Seit Molekularbiologen mehr über die Mechanismen dieser RNA-Interferenz-Welt lernten, stehe „zumindest wieder die Möglichkeit im Raum“, daß die kurzen RNA-Moleküle „eine Rolle bei der Gedächtnisbildung der Planarien spielen“, schrieb eine Gruppe von Neurobiologen 2001 in der Zeitschrift Trends in Neuroscience mit Blick auf die alten Versuche McConnells. Auf Nachfrage glaubt der Planarienforscher Michael Lewin vom Forsyth Institute in Boston heute zwar nicht mehr, daß der „Gedächtnistransfer durch RNA“ im klassischen Stil eine Renaissance erleben werde. „Zumindest ein grundlegender Befund“ der alten Planarienexperimente aber erlaube heute wieder fruchtbare Forschung, so der Wissenschaftler: „Erlernte Gedächtnisinhalte können zumindest in Planarien außerhalb des Gehirns gespeichert werden.“

Wie es dabei zugehen könnte, versucht der Forscher derzeit in seinem Labor zu klären. Und so werden lernende, regenerierende Planarien dort längst wieder dressiert, diesmal aber in einem computerkontrollierten und von möglichen Vorurteilen des Beobachters unabhängigen Trainingscamp. Lewin glaubt sich den molekularen Grundlagen der Gedächtnisbildung dieser faszinierenden Tiere auf der Spur. „Unglücklicherweise“, läßt Lewin durchblicken, seien die „spektakulären Ergebnisse noch nicht reif für die Publikation“.

Text: FAS, 11.12.2005, S.85
Bildmaterial: F.A.Z.

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