Der Hippocampus ist die Schaltzentrale unserer Erinnerungen. Ohne diese Struktur, die wie ein Seepferdchen im Schläfenlappen jeder Gehirnhälfte liegt, könnten wir kaum neue episodische Erinnerungen bilden. Dort zeigen sich Anzeichen einer Alzheimer-Demenz besonders früh. Schäden im Hippocampus können auch bei verschiedenen Formen der Epilepsie auftreten. Aus diesem Grund bekommen manche Epilepsie-Patienten*innen, denen bisher kein Medikament geholfen hat, zu diagnostischen Zwecken vorübergehend Elektroden in den Hippocampus und seine Nachbarregionen eingesetzt. Viele von ihnen suchen dafür die Klinik für Epileptologie des UKB auf, ein führendes Epilepsiezentrum Deutschlands.
In Bonn erforscht Prof. Kunz die Funktionsweise des menschlichen Gedächtnisses. Die Patient*innen, die Hippocampus-Elektroden tragen, helfen ihm dabei freiwillig, indem sie Gedächtnisaufgaben in virtuellen Umgebungen absolvieren. Dort suchen sie Gegenstände, prägen sich deren Orte ein und versuchen diese später wiederzufinden. Was in einzelnen Nervenzellen ihres Hippocampus geschieht und welche elektrischen Schwingungen dort auftreten, zeichnen Prof. Kunz und sein Team währenddessen auf. Auf diese Weise kommen sie den zellulären Grundlagen des Gedächtnisses immer näher.
Mit seiner Forschung knüpft Prof. Kunz von der Klinik für Epileptologie am UKB im Rahmen der Professur „Kognitive und Translationale Neurowissenschaften“ der Universität Bonn an das bereits vorhandene Wissen über Orts- und Gitterzellen an. Die Ortszellen des Hippocampus feuern nur dann Salven von Aktionspotentialen ab, wenn wir uns an einem bestimmten Ort unserer Umgebung befinden. Anderswo bleiben sie stumm. Aus dem Zusammenspiel aller Ortszellen konstruiert unser Gehirn vermutlich eine Karte, die die Frage beantwortet: „Wo bin ich?“ Wie weit und in welche Richtung wir gehen müssen, um woanders hinzugelangen, sagen uns die Ortszellen aber nicht. Diese Aufgabe übernehmen wahrscheinlich die Gitterzellen. Sie befinden sich im entorhinalen Cortex, einem wichtigen Eingangstor zum Hippocampus. Sie feuern an vielen verschiedenen Stellen im Raum, die zusammen betrachtet ein regelmäßiges, sechseckiges Muster bilden. So fungieren sie als wichtige Komponente unseres inneren Navigationssystems.
„Eines Tages würde ich gerne Nervenzelle für Nervenzelle nachvollziehen können, wie wir Erinnerungen codieren, speichern und abrufen“, benennt Prof. Kunz seine Vision. Damit könnten auch neue Grundlagen für die Diagnose und Therapie von Gedächtnisstörungen geschaffen werden.