Zeitgefühl ist genetisch vorprogrammiert
Zeit ist eine wesentliche Dimension im Leben von Organismen. Evolutionär setzten sich Mechanismen durch, die Mensch und Tier die Anpassung an zeitliche Abläufe in ihrer Umgebung ermöglichten. Je besser das funktioniert, umso deutlicher unterscheidet sich bei Tieren bloßes Überleben von Erfolg. Am Zeitempfinden von lebenden Organismen sind zwei verschiedene Mechanismen beteiligt. Der sogenannte cirkadiane Rhythmus steuert Prozesse im 24-Stunden-Rhythmus, z.B. den Schlaf-Wach-Rhythmus oder das Hungergefühl. Die Zeitintervall-Uhr schätzt kurze Zeiträume in Sekunden oder Minuten ab. % Eine innere Stoppuhr kontrolliert dabei den Zeitraum, der für eine Aktivität veranschlagt wird, z.B. wie lange eine Taube auf dem Nest ihre Eier bebrütet, denn eine lange Abwesenheit der Mutter könnte den Tod der Küken bedeuten. Beim Menschen hingegen entscheiden Millisekunden über die richtige Koordinierung von Sprache, Musik und Tanz. Das EU-finanzierte Projekt GENETICS OF TIMING untersuchte diese Mechanismen auf molekularer Ebene. Dazu wurde in mutanten Mäusen das Gen zur Herstellung des Proteins CaMKII ausgeschaltet, was mit schweren Lern- und Gedächtnisstörungen verbunden war. Das Molekül CaMKII induziert synaptische Plastizität in Nervenzellen. Plastizität ist notwendig, um die Verbindung zwischen den Nervenzellen (Synapsen) zu stärken, was wiederum Voraussetzung für Lern- und Gedächtnisfähigkeit ist. Trotz ihrer ausgeprägten Vergesslichkeit bereitete es den Mäusen indes keine Probleme, die von den Forschern vorgegebenen Zeitintervalle von 3 – 42 Sekunden zu erlernen. Es ist daher unwahrscheinlich, dass CaMKII in die Intervallsteuerung involviert ist. Momentan untersuchen die Forscher, inwieweit ein anderes Protein - Erk - an der Signalübertragung im Gehirn beteiligt ist. Erk wird eine Rolle bei der Plastizität in wichtigen Gehirnarealen zugeschrieben, die an der Intervallsteuerung beteiligt sind. Die Forschungsarbeit enthüllt die komplexen chemischen Abläufe bei Gedächtnis- und Lernprozessen. Untersucht wurden zwei wichtige Signalwege, die von Bedeutung für die Behandlung von altersbedingtem Gedächtnisverlust sein könnten.