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Wer bei seiner Arbeit auf gute Beleuchtung achtet, könnte nicht nur die Augen, sondern auch sein Gehirn schützen.
Wer bei seiner Arbeit auf gute Beleuchtung achtet, könnte nicht nur die Augen, sondern auch sein Gehirn schützen.(Foto: imago/Westend61)
Donnerstag, 08. Februar 2018

Verdummung bei Ratten: Dämmerlicht könnte das Gehirn schädigen

Licht besitzt großen Einfluss auf Gesundheit und Stimmung. Welchen Einfluss zu wenig Licht auf das Gehirn und die Denkleistungen hat, untersuchen Forscher nun an tagaktiven Ratten.

Helleres Licht führt bei Schulkindern, gesunden Erwachsenen und Patienten mit Demenz im Frühstadium zu nachweislich besseren Denkleistungen. Welche Effekte jedoch wenig Licht erzeugt, haben Forscher der Michigan State University nun an Afrikanischen Grasratten untersucht. Die tagaktiven Tiere wurden vier Wochen lang am Tage mit sehr schwachem Licht, das 50 Lux hatte, gehalten. Diese Lichtstärke ist vergleichbar mit einem dunklen Wintertag oder der normalen Beleuchtung in Räumen.

Es zeigte sich, dass die Tiere bei anschließenden Orientierungstests schlechter abschnitten als Artgenossen, die bereits vorher solche Tests absolviert hatten. Es schien, als hätte der Lichtmangel die Erinnerung der Tiere getrübt. Die Forscher um Joel Soler wollten es nun noch genauer wissen und untersuchten deshalb den Hippocampus der Tiere. Diese zentrale Schaltstation im Gehirn steht im Zusammenhang mit Gedächtnis, räumlicher Orientierung und emotionalem Stress, der lange anhält.

Weniger Wachstum, weniger Kommunikation

Die Forscher stellten fest, dass sich im Hippocampus der Tiere, die bei Dämmerlicht gehalten wurden, wesentlich weniger eines bestimmten Wachstumsproteins befand. Das mit BDNF bezeichnete Eiweiß sorgt normalerweise dafür, dass neue Neuronen und Synapsen im Hirn gebildet werden. Dadurch werden Plastizität des Gehirns und Lernfähigkeit sichergestellt. Zudem bildeten die Nervenzellen im Hippocampus der Tiere wesentlich weniger Dornenfortsätze aus. Die sind nötig, damit Nervenzellen untereinander Signale übertragen können.

Die Veränderungen im Hippocampus durch schlechtes Licht verringerten also das Lern- und Erinnerungsvermögen der Tiere erheblich. Die Forscher testeten in einem weiteren Schritt, wie die Tiere, denen vorher vier Wochen die Helligkeit entzogen worden war, nun auf sehr helles Licht reagierten. Sie wurden tagsüber mit einer Lichtstärke von 1000 Lux gehalten. Daraufhin erholten sich die Abläufe im Hippocampus wieder und auch in den Tests schnitten die Ratten wieder gewohnt erfolgreich ab. Die Verdummung durch Dämmerlicht scheint bei den Tieren vollständig umkehrbar zu sein.

Dennoch wissen die Forscher bisher nicht, wie es zu den Effekten im Hippocampus durch fehlendes Licht kommt. Sie vermuten, dass ein Stoff mit dem Namen Orexin eine wichtige Rolle dabei spielt. Dieser wird durch Neuronen im Hypothalamus, einem Abschnitt im Zwischenhirn, aktiviert. In einem nächsten Versuch wollen die Forscher deshalb die Wirkung von Orexin auf bei Dämmerlicht gehaltene Ratten testen.

Sollten sich die Befunde der Forscher auf den Menschen übertragen lassen, dann könnten man neue Behandlungsmöglichkeiten für Patienten entwickeln, die unter Erkrankungen der Augen leiden, bei denen nur noch ein Bruchteil des Lichts durchdringt.

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der Fachzeitschrift "Hippocampus".

Quelle: n-tv.de