D-Cycloserin beschleunigt hippocampus-vermittelt deklaratives Lernen

Hintergrund: Der N-Methyl-D-Aspartat (NMDA)-Rezeptor spielt eine gewichtige Rolle für die synaptische Plastizität bei Lernprozessen in der Amygdala und im Hippocampus. In dieser Studie wurde untersucht, ob D-Cycloserin (DCS) als partieller Agonist an der Glycin-Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors eine Leistungssteigerung der Lernleistung gegenüber Placebo beim Menschen bewirkt.

Methoden: Wir führten eine placebo-kontrollierte randomisierte Doppelblindstudie an 40 gesunden Probanden in einem Between-subject-Design durch. Den Probanden wurden entweder 250mg einer Einzeldosis DCS oder Placebo (PLC) verabreicht. Mittels funktioneller MRT (fMRT, 3T) wurde unter Durchführung zweier Lernaufgaben die hippocampale Aktivität erfasst. Zur Kontrolle wurde eine visuelle Stimulation genutzt.

Ergebnisse: 1) Assoziatives Lernen: Unter DCS verringerte sich signifikant die Zahl der Zyklen, die benötigt wurde, entsprechende Elemente zu erlernen. In der Bildgebung konnte dieser Effekt im Cornu ammonis des rechten Hippocampus lokalisiert werden. 2) Objekt-Lokalisation: Dieses Paradigma diente zur Differenzierung des DCS-Effektes zwischen der Enkodierungs- und Abruf-Phase. Eine Interaktions-Aanlyse erbrachte einen differenziellen Effekt im Hippocampus lediglich während der Enkodierung. 3) Visuelle Stimulation: Der Gruppenvergleich zeigte keinerlei differenzielle Effekte zwischen DCS und PLC.

Schlussfolgerung: Wir konnten nachweisen, dass DCS signifikant deklaratives Lernen beschleunigt. Dieser Effekt geht einher mit einer Steigerung der neuronalen Aktivität im Hippocampus. Diese Ergebnisse geben einen ersten Hinweis, dass die Stimulation der Glycin-Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors ein vielversprechender pharmakologischer Angriffspunkt zur Besserung von Lernprozessen beim Menschen darstellt.