Grundlagenforschung Neurowissenschaften und Erkrankungen des Nervensystems

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	Grundlagenforschung Neurowissenschaften und Erkrankungen des Nervensystems


	Yin und Yang im Mandelkern Zusammenfassung Dem Angstgefühl liegt ein hochpräziser Mechanismus zu Grunde. Ein komplexes Zusammenspiel von Neuronen, Synapsen, Neurotransmittern und Neuropeptiden, welches in der Amygdala stattfindet, einem Teil des Gehirns, der wie eine Mandel geformt und das Zentrum für zahlreiche Emotionen, wie Furcht oder Angst ist. Wie eine Art „Angstmesssystem“, gibt die Amygdala die entsprechenden Signale an die anderen Hirnregionen weiter, damit diese eine körperliche Reaktion einleiten. Aber warum sind, physiologisch gesprochen, manche Menschen weniger ängstlich als andere? Unsere Studie untersucht die zellulären und molekularen Mechanismen in der Amygdala. Die Amygdala sitzt im Temporallappen des Gehirns, von wo aus sie unsere Reaktionen gegenüber überlebenswichtigen Situationen bestimmt: zum Beispiel, der Wahrnehmung von Nahrung, Sexualpartnern, Kindern in Not oder potentielle, unmittelbare Gefahren. Das Zentrum der Amygdala, eine Art Kontrollturm, erhält durch schnelle, direkte Verbindungen viele sensorische Informationen von anderen Gehirnregionen. Dadurch kann es im Fall einer überraschenden Situation blitzschnell reagieren und die ersten reaktiven Signale an den Rest des Körpers leiten. Diese schnellen Signale scheinen genau und reguliert zu sein. Die von der Amygdala ausgehende, mehr oder weniger alarmierende Nachricht ist eigentlich das Resultat eines feinen Gleichgewichts zwischen verschiedenen antagonistischen Regionen, deren Nervenzellen unterschiedlich empfindlich sind, das Signal jedoch einheitlich weiterleiten. Um diese Funktionsweise aufzuzeigen, interessieren uns zwei Substanzen, die in einem anderen Bereich des Gehirns produziert werden, Vasopressin und Oxytocin. Die schon seit Jahrzehnten bekannten Stoffe Vasopressin und Oxytocin werden im Hypothalamus produziert, einer Region des Gehirns, welche die Freisetzung zahlreicher Neuropeptide und bestimmter Hormone kontrolliert. Bei Nagern beeinflussen diese beiden Neuropeptide das Angstgefühl in entgegengesetzter Weise. Vasopressin erhöht Aggressivität, Stress und Angst, während Oxytocin eine anxiolytische, beruhigende Wirkung hat und das Sozialverhalten fördert. Die Wirkmechanismen dieser Neuropeptide auf zellulärer und molekularer Ebene waren jedoch bis jetzt unklar. Warum sollten wir die Wirkung dieser beiden Neuropeptide in der Amygdala genau analysieren? Die meisten früheren Arbeiten beziehen sich auf die Wirkung von Vasopressin und Oxytocin im Hippocampus, einen Hirnbereich, der unmittelbar neben der Amygdala liegt und eine wichtige Rolle für das Gedächtnis spielt. Diese Verhaltensstudien blieben ohne genaue Ergebnisse im Hinblick auf das Erinnerungsvermögen, aber die Wirkung auf das Angstgefühl war sehr deutlich. Die Amygdala, deren Rolle bei der Erinnerung an Angstgefühle vor zehn Jahren deutlich bewiesen wurde, war das ideale Ziel für diese beiden Neuropeptide. Während der Studie wurden Rattenhirne über längere Zeit untersucht und sehr verschiedene Analysen gemäss der Resultate durchgeführt: Visualisierung der individuellen Neurone, Identifizierung der während des Prozesses freigesetzten Neurotransmitter, elektrophysiologische Messungen der neuronalen Aktivität, usw.. Zuerst konnten wir beobachten, dass sich die Neuronen im Zentrum der Amygdala in zwei sehr unterschiedliche Gruppen einteilen: solche die Oxytocinrezeptoren enthalten, und solche die Vasopressinrezeptoren enthalten (nie beide zusammen!). Sind die beiden Neuronengruppen anatomisch deutlich separiert, dann bilden die oxytocinsensiblen Neuronen Fortsätze zu benachbarten Neuronen, aber nicht umgekehrt. Wir konnten zeigen, dass diese Fortsätze Neurotransmitter freisetzen, welche die Aktivität der vasopressinsensiblen Neuronen hemmen. Diese Fortsätze sind vor allem Verbindungen nach aussen, d.h. in Richtung Hirnstamm. Anders gesagt, Vasopressin kann die Aktivität der Ausgangsneuronen der Amygdala stimulieren, während Oxytocin diese inhibiert. Das bedeutet, dass die Änderung der Konzentration dieser beiden Neuropeptide sowie die Anzahl der entsprechenden Rezeptoren das Signal, welches den Rest des Gehirns erreicht, und die individuelle, emotionale Reaktion auf eine vorhandene Situation bestimmen. Bedeutung der Arbeit Die Entdeckung dieses Mechanismus bereitet den Weg für neue Entwicklungen im pharmazeutischen Bereich, die Untersuchungen am Menschen sind noch im Anfangsstadium. Wir hoffen, dass eine bessere Kontrolle der physiologischen Prozesse der Angst eine Verminderung ihrer Wahrnehmung erlauben wird. Zudem könnte diese Entdeckung auch erklären, wie der Mensch sich mitunter von seinen Angstgefühlen befreien kann. Neue Medikamente, die dieses feine Gleichgewicht zwischen der Wirkung von Vasopressin und Oxytocin berücksichtigen, könnten das Ansprechen bezüglich der Gefühle wie Furcht oder Angst gezielter regulieren. Die Beeinflussung eines hemmenden Systems durch eine solche Behandlung könnte in Kombination mit klassischen Benzodiazepinen noch selektiver werden. Huber D, Veinante P, Stoop R. 2005. Vasopressin and Oxytocin Excite Distinct Neuronal Populations in the Central Amygdala. Science 308(5719):245-248 E-Mail: huberd@janelia.hhmi.org; rstoop@unil.ch






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