Gen reduziert Hintergrundrauschen und verbessert Aufmerksamkeit bei Mäusen ^{CEFR B2}

Ein Forscherteam um Priya Rajasethupathy an der Rockefeller University berichtete in Nature Neuroscience über ein Gen, das die Hintergrundaktivität reduziert und die Aufmerksamkeit bei Mäusen verbessert. Die Forschenden untersuchten die Genome von nahezu 200 Mäusen aus acht verschiedenen Elterlinien, darunter Wildabstammungen, um genetische Vielfalt ähnlich wie beim Menschen abzubilden. Dieser Ansatz machte einen starken genetischen Einfluss im präfrontalen Kortex sichtbar; das Homer1-Gen an einem bestimmten Lokus erklärte fast 20 Prozent der Leistungsunterschiede.

Weitere Experimente zeigten, dass der Effekt von zwei kurzen Homer1-Isoformen ausgeht: Homer1a und Ania3. Mäuse mit natürlicherweise geringeren Mengen dieser Isoformen waren in Aufmerksamkeitstests schneller, genauer und weniger ablenkbar. Eine gezielte Reduktion dieser Isoformen in einer engen Jugendphase verbesserte die Leistung deutlich, während dieselbe Veränderung bei erwachsenen Tieren wirkungslos blieb. Das deutet auf eine kritische frühkindliche Phase für den Einfluss von Homer1 hin.

Zellbiologisch führte die Verminderung von Homer1 in präfrontalen Neuronen zu einer Zunahme von GABA-Rezeptoren, die als molekulare Bremsen des Nervensystems wirken. Dadurch entstand eine ruhigere Grundaktivität und gleichzeitig fokussierte Aktivitätsausbrüche bei Hinweisreizen; die Neuronen konservierten Aktivität für wichtige Momente statt ungezielt zu feuern. Die Autorinnen und Autoren sehen darin einen möglichen neuen Weg für Therapien, die Schaltkreise beruhigen statt stimulieren. Zukünftige Arbeiten sollen die Homer1-Genetik weiter untersuchen und eine Spleißstelle in Homer1 prüfen, die, so das Team, "pharmakologisch angezielt werden kann", um das Signal‑Rausch‑Verhältnis im Gehirn zu regulieren.