In Feigs Studie wurden Mäuse, die genetisch verändert wurden, um Gedächtnisprobleme zu haben, in einer angereicherten Umgebung–angesichts von Spielzeug, Bewegung und sozialer Interaktion–für zwei Wochen während der Adoleszenz aufgezogen. Das Gedächtnis der Tiere verbesserte sich–ein nicht überraschender Befund, da zuvor gezeigt wurde, dass eine Anreicherung die Gehirnfunktion verbessert. Die Mäuse wurden dann zu normalen Bedingungen zurückgebracht, wo sie aufwuchsen und Nachkommen hatten., Diese nächste Generation von Mäusen hatte auch ein besseres Gedächtnis, obwohl sie den genetischen Defekt hatten und niemals der angereicherten Umgebung ausgesetzt waren.

Die Forscher untersuchten auch ein molekulares Korrelat des Gedächtnisses, das als Langzeitpotentiation oder LTP bezeichnet wird, einen Mechanismus, der die Verbindungen zwischen Neuronen stärkt. Umweltanreicherung fixierte fehlerhaftes LTP bei Mäusen mit dem genetischen Defekt; Das fixierte LTP wurde dann an ihre Nachkommen weitergegeben. Die Ergebnisse hielten auch dann zu, wenn Welpen von gedächtnisdefizienten Mäusen aufgezogen wurden, die noch nie die Vorteile von Spielzeug und sozialer Interaktion hatten., „Wenn man sich die Nachkommen anschaut, haben sie immer noch den Defekt im Protein, aber sie haben auch normale LTP“, sagt Feig. Die Ergebnisse wurden heute im Journal of Neuroscience veröffentlicht.

„Wenn die Ergebnisse den Menschen vermittelt werden können, bedeutet dies, dass die Ausbildung von Mädchen nicht nur für ihre Generation, sondern auch für die nächste wichtig ist“, sagt Moshe Szyf von der McGill University in Montreal, der nicht an der Forschung beteiligt war.,

In einer zweiten Studie fanden Forscher heraus, dass Ratten, die von gestressten Müttern aufgezogen wurden, die ihre Nachkommen vernachlässigten und körperlich missbrauchten, spezifische epigenetische Modifikationen an ihrer DNA zeigten. Die missbrauchten Mäuse wuchsen zu armen Müttern auf und schienen diese Veränderungen an ihre Nachkommen weiterzugeben.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass schlechte Rattenmutter durch diese Art von DNA–Modifikation weitergegeben werden kann-aber es wird angenommen, dass diese Veränderungen speziell durch das Verhalten der Mutter ausgelöst werden., In der neuen Studie ließen Forscher auch gesunde Mütter die Nachkommen gestresster Mütter großziehen und stellten fest, dass die Probleme nur teilweise behoben waren. Das deutet darauf hin, dass die Veränderungen „nicht auf ihre Neugeborenenerfahrung zurückzuführen waren“, sagt David Sweatt, Neurowissenschaftler an der Universität von Alabama in Birmingham, der die Studie beaufsichtigte. „Es war etwas, das schon da war, als Sie geboren wurden.“Die Forschung wurde letzten Monat in der Biologischen Psychiatrie online veröffentlicht.

Die Ergebnisse beider Studien dürften umstritten sein und vielleicht eine jahrhundertealte Debatte wiederbeleben., „Es ist sehr provokativ“, sagt Lisa Monteggia, Neurowissenschaftlerin am Southwestern Medical Center der University of Texas in Dallas. „Es geht auf zwei Denkschulen zurück: Lamarck gegen Darwin.“

Im Gegensatz zur natürlichen Selektion, bei der Organismen, die gut an ihre Umwelt angepasst geboren werden, überleben und sich vermehren, indem sie diese erfolgreichen Merkmale weitergeben, legt die Lamarcksche Evolution nahe, dass Tiere während ihres Lebens adaptive Merkmale wie ein besseres Gedächtnis entwickeln und diese Merkmale an ihre Nachkommen weitergeben können., Die letztere Theorie wurde weitgehend als Darwins aufgegeben,und später Mendels, Theorien ergriff. Aber das Konzept der lamarckschen Vererbung hat in den letzten Jahren ein Comeback gefeiert, da Wissenschaftler mehr über Epigenetik erfahren.

„Ich habe mir nicht vorgenommen, Erkenntnisse zu finden, die die neo-lamarcksche Vererbung unterstützen“, sagt Sweatt. „Aber die Forschung macht es jetzt plausibler, dass diese Dinge real sein und auf molekularen Mechanismen beruhen können.,“

Feig hingegen argumentiert, dass die Ergebnisse zwar “ eine lamarcksche Art von Phänomen sind, aber immer noch darwinistisch sind, weil die Veränderungen nicht ewig dauern.“In Feigs Studie verloren die Nachkommen angereicherter Mäuse nach einigen Monaten ihre Gedächtnisvorteile.

Sweatt und andere sagen, dass diese Art der Vererbung in der Tat viel häufiger als erwartet sein kann. Verbesserte Technologien bieten nun einen umfassenderen Blick auf die epigenetischen Veränderungen in Bezug auf Umwelt und Verhalten., Wissenschaftler beginnen, DNA-Mikroarrays zu verwenden, die in den letzten Jahren in genetischen Studien von Krankheiten weit verbreitet waren, um eine bestimmte Art von Veränderung zu untersuchen, die als DNA-Methylierung bekannt ist. „Die Veränderungen, die wir sehen, sind nicht auf eine kleine Anzahl von Genen beschränkt“, sagt Szyf, der die Technologie zur Untersuchung von Epigenetik und Krebs einsetzt. „Ganze Schaltungen werden geändert.“

Die DNA-Sequenzierung, deren Preis schnell sinkt, kann auch zur Untersuchung der DNA-Methylierung verwendet werden. Epigenetische Studien erfordern jedoch eine hochvolumige Sequenzierung, die unerschwinglich teuer war., „Im Gegensatz zum Genom ist jedes Epigenom in verschiedenen Zelltypen unterschiedlich“, sagt Sweatt. „Ein menschliches Epigenomprojekt wäre das Äquivalent von 250 menschlichen Genomen, da es mindestens 250 Zelltypen im Körper gibt.“Billige Sequenzierung könnte diese Art von Studie bald möglich machen, sagt er.

Der eigentliche Mechanismus, der diesen Vererbungsmustern zugrunde liegt, ist für Wissenschaftler etwas rätselhaft., Feig theoretisiert, dass Umweltanreicherung eine lang anhaltende hormonelle Veränderung auslöst: Wenn das Tier schwanger wird, würde das Hormon irgendwie die DNA des Fötus verändern, was letztendlich dazu führt, dass es als Jugendlicher ein verbessertes Gedächtnis und LTP hat. Er warnt jedoch davor, dass es keine direkten Beweise dafür gibt und keine spezifischen Beweise dafür, dass die Verhaltensweisen durch epigenetische Mechanismen übertragen werden.