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Wie das Gehirn Eindrücke sowie Erfahrungen speichert und das Gedächtnis bildet, ist eine der grossen und ungelösten Fragen der Biologie. Fritjof Helmchen, Professor für Neurowissenschaften am Institut für Hirnforschung der UZH und Leiter des Zentrums für Neurowissenschaften Zürich, arbeitet seit über zwei Jahrzehnten auf diesem Gebiet.
Nun hat der ausgewiesene Experte, der auch als Co-Direktor den Forschungsschwerpunkt «Plastische Hirnnetzwerke für Entwicklung und Lernen» leitet, den Zuschlag des Schweizerischen Nationalfonds für ein unkonventionelles Projekt zur Gedächtnisforschung bekommen. 2.3 Millionen Franken erhält der Forscher über einen Zeitraum von fünf Jahren im Rahmen der SNSF Advanced Grants, um eine «neue Theorie der Gedächtnisbildung basierend auf Neuronen und Gliazellen im Hippocampus» zu erforschen.
Im Zentrum des Projektes stehen die Wechselwirkungen zwischen Neuronen und den Stütz- rsp. Gliazellen im Hippocampus, einer Region tief im Innern der beiden Hirnhälften, die für die Bildung des Gedächtnisses wichtig sind. Während sich die Gedächtnisforscher:innen bisher auf die Rolle der Neuronen konzentrierten, also der Nervenzellen, die elektrische Signale leiten und über Synapsen austauschen, gingen die Gliazellen weitgehend vergessen und wurden als bedeutungslose Stützzellen abqualifiziert. Unterdessen bahnt sich ein Paradigmenwechsel an.
Unser Projekt dürfte neue fundamentale Erkenntnisse zum Langzeit-Gedächtnis hervorbringen.
Die Hinweise mehren sich, dass auch die Gliazellen – speziell die Astrozyten – mit Neuronen kommunizieren und zur Gedächtnisbildung beitragen. Diese neuen und weitgehend unerforschten Wechselwirkungen zwischen Neuronen und Astrozyten stehen im Zentrum des Projekts und werden mit neusten Hightech-Methoden wie der Optogenetik und der 2-Photonen-Bildgebung analysiert.
«Die Analyse der Rolle der Astrozyten dürfte neue fundamentale Erkenntnisse zum Langzeit-Gedächtnis hervorbringen», sagt Fritjof Helmchen. Weil Störungen im Hippocampus, unter anderem im Astrozyten-Netzwerk, auch mit Demenz oder Epilepsie zusammenhängen, hält der Forscher neue Einsichten in die Ursachen dieser Krankheiten für möglich.
Schliesslich könnten die Ergebnisse auch die Entwicklung künstlicher Intelligenz und von Deep-Learning-Netzwerken befördern. Das Potential des Vorhabens ist also riesig, ob es die Erwartungen erfüllen wird, muss sich zeigen. Helmchen spricht offen von einem risikoreichen Projekt – das den Zuspruch der Begutachter:innen beim SNF gefunden hat.
Die «SNSF Advanced Grants» sind ein Ersatz des Nationalfonds für die begehrten Advanced Grants des ERC (European Research Council) für Schweizer Forschende, die seit zwei Jahren nicht mehr gleichberechtigt am Forschungsprogramm Horizon Europe teilnehmen können.
Wie der SNF am 23. August mitgeteilt hat, unterstützt er im Rahmen der Ausschreibung 2022 insgesamt 18 Projekte mit rund 41 Millionen Franken, darunter dasjenige von Fritjof Helmchen an der UZH. Insgesamt wurden 91 Gesuche evaluiert.
