Nieuw onderzoek heeft aangetoond dat tau, een eiwit dat vooral bekend staat om zijn verband met de ziekte van Alzheimer, ook essentieel is voor het creëren van langdurige herinneringen. De ontdekking biedt nieuwe inzichten in hoe gezond geheugen werkt en kan helpen bij het sturen van toekomstige inspanningen om behandelingen voor dementie te ontwikkelen.

De studie, geleid door Flinders University in samenwerking met onderzoekers van de University of New South Wales en Macquarie University, werd gepubliceerd in Nature Communications. Het toonde aan dat tau helpt bij het organiseren en stabiliseren van herinneringen, zodat ze in de loop van de tijd kunnen worden behouden.

De onderzoekers bestudeerden 'verre herinneringen' bij muizen, wat verwijst naar herinneringen die dagen of weken na een ervaring worden opgeroepen. Ze ontdekten dat tau niet nodig is om iets nieuws te leren of het kort daarna te onthouden. In plaats daarvan speelt het een cruciale rol bij het duurzaam maken van die herinneringen op de lange termijn.

Omdat het onderzoek bij muizen werd uitgevoerd, kunnen de bevindingen niet direct worden toegepast op het menselijk geheugen of de ziekte van Alzheimer. Toch bieden de resultaten waardevolle aanwijzingen die toekomstig dementieonderzoek en behandelstrategieën kunnen vormgeven.

Senior auteur universitair hoofddocent Arne Ittner, een neurowetenschapper van Flinders' College of Medicine and Public Health, zegt dat de bevindingen helpen verklaren waarom mensen met dementie nog steeds nieuwe informatie kunnen leren, maar moeite hebben om deze te onthouden.

'Waarom sommige herinneringen blijven hangen en andere vervagen, heeft wetenschappers lang voor raadsels gesteld en onze studie toont aan dat tau een sleutelrol speelt in hoe de hersenen langdurige herinneringen vormen. Zonder tau kunnen herinneringen nog wel op het moment zelf worden gevormd, maar ze zijn zwakker', zegt universitair hoofddocent Ittner.

Het team richtte zich op gespecialiseerde hersencellen, 'engramcellen' genaamd, die de fysieke registratie van een herinnering creëren. Wanneer een nieuwe ervaring plaatsvindt, wordt slechts een klein aantal van deze cellen geselecteerd om deze op te slaan.

Volgens de studie is tau actief tijdens deze kritieke fase van geheugenvorming en helpt het bepalen welke engramcellen precies worden gerekruteerd om de ervaring te bewaren.

Een van de hoofdauteurs van de studie, Renée Kosonen, zegt dat tau als een organisator werkt die de hersenen helpt bij het opbouwen van nauwkeurige en blijvende herinneringen.

'Onze bevindingen tonen aan dat tau helpt bepalen welke cellen worden geselecteerd om een herinnering op te slaan, en zo vormgeeft aan hoe een ervaring een blijvend geheugenspoor vormt', zegt mevrouw Kosonen, onderzoeker bij Flinders' Neuroscience and Dementia Research.

De onderzoekers ontdekten ook dat tau onnodige of 'ruis' activiteit in de hersenen tijdens geheugenvorming vermindert. Door deze achtergrondactiviteit te beperken, zorgt tau ervoor dat slechts een specifieke groep cellen deel uitmaakt van een herinnering, wat leidt tot helderdere en stabielere geheugensporen.

Het team identificeerde een belangrijk moleculair proces achter dit effect. Tijdens het leren ondergaat tau een subtiele chemische verandering, fosforylering genaamd, die helpt bij het coördineren van de activiteit van engramcellen.

Hoewel abnormale tau-fosforylering een bekend kenmerk is van de ziekte van Alzheimer, toont de studie aan dat gecontroleerde, lage fosforylering een normaal en essentieel onderdeel is van een gezonde hersenfunctie.

De onderzoekers deden nog een verrassende ontdekking. Zelfs in afwezigheid van tau bestonden er nog geheugensporen en konden deze worden teruggehaald door engramcellen direct te stimuleren. Dit suggereert dat tau niet nodig is om herinneringen zelf op te slaan. In plaats daarvan lijkt het nodig te zijn om natuurlijke aanwijzingen, zoals beelden en geluiden, te verbinden met het vermogen om die herinneringen op te roepen.

De bevindingen bieden ook nieuwe inzichten in hoe Alzheimer-gerelateerd tau het geheugen kan verstoren. Wanneer ziekte-geassocieerde vormen van tau aanwezig waren in engramcellen tijdens het leren, verstoorden ze het creëren van nieuwe herinneringen. Wanneer die abnormale vormen verschenen nadat herinneringen al waren gevormd, verstoorden ze het vermogen van de hersenen om ze op te halen.

Deze effecten gingen gepaard met abnormale patronen van hersenactiviteit, wat suggereert dat geheugenproblemen bij dementie niet alleen het gevolg zijn van verloren herinneringen, maar ook van verstoringen in hoe herinneringen worden georganiseerd.