Die Adoleszenz stellt eine Übergangsphase dar, in der das Gehirn einen erheblichen strukturellen Umbau durchläuft und neue kognitive Funktionen entstehen. Die zellulären und synaptischen Mechanismen, die dem Auftreten dieser Funktionen zugrunde liegen, sind jedoch nach wie vor unzureichend verstanden. Die vorliegende Arbeit konzentrierte sich auf das Areal CA2 (Cornu Ammonis 2) des Hippocampus, eine Region, die inzwischen als wesentlich für die Bildung des Sozialgedächtnisses anerkannt ist. Die zelluläre Zusammensetzung des CA2-Areals weist eine Besonderheit auf: Die Dichte mehrerer Subklassen von Interneuronen, darunter der Parvalbumin-exprimierenden Interneurone (PV+), ist dort höher als in den übrigen hippocampalen Regionen. Zudem erweist sich dieser Bereich bei mehreren psychiatrischen Erkrankungen als vulnerabel.
Die Autoren untersuchten bei der Maus eine besondere Form der Langzeitdepression der inhibitorischen Transmission (iLTD) von den PV+-Interneuronen zu den Pyramidenneuronen von CA2. Mithilfe elektrophysiologischer Patch-Clamp-Ableitungen an Hippocampusschnitten, ergänzt durch immunhistochemische Analysen in verschiedenen Entwicklungsstadien (von P17 bis P50) sowie durch stereotaktische In-vivo-Manipulationen, charakterisierte das Team das Auftreten und die Determinanten dieser Plastizität. Die Verhaltensbewertung beruhte insbesondere auf einem Test des Sozialgedächtnisses mit fünf Durchgängen, der die Fähigkeit der Tiere maß, einen bereits bekannten Artgenossen wiederzuerkennen.
Die Ergebnisse zeigen, dass diese iLTD bei jungen Mäusen fehlt und erst am Ende der Adoleszenz auftritt. Zwei Reifungselemente erweisen sich für ihre Etablierung als notwendig: zum einen das perineuronale Netz (PNN), eine extrazelluläre Matrixstruktur, die bestimmte Interneurone umgibt, und zum anderen die Signalübertragung über den ErbB4-Rezeptor, die von Neuregulin-1 (NRG1) abhängt. Die durch das PNN und ErbB4 kontrollierte GABA-Freisetzung erreicht ihre Reife erst am Ende der Adoleszenz. Parallel dazu weist das soziale Wiedererkennungsgedächtnis dieselbe Altersabhängigkeit auf wie die iLTD. In übereinstimmender Weise beeinträchtigen sowohl der gezielte Abbau des PNN im CA2-Areal, erzielt durch Injektion von Chondroitinase ABC, als auch die Blockade der iLTD die Bildung dieses Sozialgedächtnisses. Da die Induktion der iLTD über den Delta-Opioidrezeptor vermittelt wird, wurde auch dessen Inaktivierung in CA2 getestet.
Diese Arbeit verdeutlicht eine ungewöhnliche entwicklungsbedingte Regel für die Plastizität der Transmission der PV+-Interneurone im CA2-Areal und weist darauf hin, dass diese Plastizität zum Auftreten einer höheren kognitiven Funktion, der Bildung des Sozialgedächtnisses, am Ende der Adoleszenz beiträgt. Indem sie die späte Reifung des perineuronalen Netzes und der ErbB4-Signalübertragung mit dem Auftreten einer inhibitorischen Plastizität und eines Sozialverhaltens verknüpft, beleuchtet diese Studie die synaptischen Grundlagen eines für diesen Lebensabschnitt charakteristischen kognitiven Übergangs.