Tau-Protein ermöglicht die Langzeitgedächtnisbildung in gesunden Gehirnen

Jahrzehntelang galt das Tau-Protein als neurologischer Bösewicht – das fehlgefaltete Aggregat, das im Mittelpunkt der Alzheimer-Erkrankung und verwandter Demenzen steht. Eine wegweisende neue Studie der Flinders University, veröffentlicht in Nature Communications, zeigt nun, dass Tau im gesunden Gehirn eine entscheidende, bislang übersehene Funktion erfüllt: die Kodierung von Langzeiterinnerungen.

Frühere Forschungsergebnisse legten nahe, dass Tau für das Gedächtnis entbehrlich sei, da Tau-defiziente Mäuse bei Kurzzeitgedächtnistests normale Leistungen zeigten. Diese Studie stellte diese Annahme in Frage, indem sie das Ferngedächtnis untersuchte – also die Erinnerungsleistung, die Wochen nach dem Lernen gemessen wird, nicht nach Stunden oder Tagen. Bei drei verschiedenen Verhaltensaufgaben zeigten Tau-defiziente Mäuse eine normale Kurzzeiterinnerung, versagten aber durchgängig bei Langzeittests, was auf eine spezifische Lücke in der Langzeitgedächtnisbildung hinweist.

Das Team identifizierte einen präzisen molekularen Mechanismus. Die Phosphorylierung von Tau an Threonin-205 (T205), vermittelt durch die Kinase p38γ, wurde selektiv während der Gedächtniskodierung ausgelöst. Mäuse, die so gezüchtet wurden, dass diese Phosphorylierungsstelle blockiert wird, sowie Mäuse, denen die Kinase vollständig fehlte, zeigten beide dasselbe Defizit im Langzeitgedächtnis. Tau war nur während des Kodierungszeitfensters notwendig – eine nachträgliche Ausschaltung ließ Langzeiterinnerungen intakt, sofern Tau zum Zeitpunkt des Lernens vorhanden gewesen war.

Weiterführende Untersuchungen zeigten, dass Tau die Neuronenensembles – sogenannte Engramme – formt, die bestimmte Erinnerungen speichern. Ein gesundes Gedächtnis beruht darauf, dass kleine, präzise Neuronengruppen gemeinsam aktiviert werden. Ohne funktionierende Tau-Phosphorylierung wurden diese Ensembles ungeordnet und ungenau, was eine zuverlässige Langzeitspeicherung beeinträchtigte.

Für Leser mit Interesse an Langlebigkeit ordnet diese Forschung Tau als Protein mit doppelter Rolle neu ein – unverzichtbar für eine gesunde Kognition und schädlich bei Fehlregulation. Sie eröffnet neue therapeutische Möglichkeiten: Anstatt Tau bei der Alzheimer-Behandlung einfach zu eliminieren, könnten künftige Strategien darauf abzielen, seine gesunde Kodierfunktion gezielt zu erhalten oder wiederherzustellen. Alle Erkenntnisse stammen jedoch derzeit aus Mausmodellen, und die Übertragung auf die menschliche Neurowissenschaft erfordert umfangreiche weitere Forschung.