Forscher identifizieren Zellen, die für Ängstlichkeit zuständig sind

5. September 2015, 13:14
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Hemmung von bestimmten Hirnnervenzellen macht Mäuse mutiger, ihre Anregung macht sie dagegen feiger

Wien/Innsbruck – Einem internationalen Wissenschafterteam ist es gelungen, jene Nervenzellen im Gehirn zu identifizieren, die für Ängstlichkeit von Mäusen verantwortlich sind. Indem die Forscher die entsprechenden Gehirnzellen hemmten oder anregten, konnten die sie die Nager mutiger oder furchtsamer machen. Ihre Erregbarkeit wird durch die Zahl von Botenstoff-Andockstellen gesteuert, berichten sie im Fachmagazin "Nature Neuroscience".

Diese Nervenzellen befinden sich in einer Gehirnregion, die bereits als "Angstzentrum" bekannt ist, dem sogenannten Mandelkern (Amygdala). Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen Eiweißstoff namens Proteinkinase delta (PKC-delta) herstellen, so die Forscher.

Anregen und hemmen konnten die Forscher die "PKC-delta positiven Nervenzellen" mit einer Methode mithilfe der Optogenetik. Sie haben dafür zwei verschiedene Schaltermoleküle in die Mäusehirne eingeschleust. Mit unterschiedlich farbigen Laserlicht konnten sie jeweils einen der beiden Schalter betätigen.

Blaues Licht macht Mäuse mutig

Durch blaues Licht wurden die PKC-delta positiven Nervenzellen (über den einen Schalter) stimuliert, und die Ängstlichkeit stieg, während gelbes Licht sie (durch den anderen Schalter) hemmte und die Mäuse mutiger machte. Sie hielten sich etwa länger in einem ungeschützten Bereich eines Versuchslabyrinths auf, wie die Forscher berichten.

Reguliert werden diese Gehirnzellen von sogenannten GABA-Rezeptoren, das sind Andockstellen für Botenstoffen. Je mehr solcher Andockstellen ihre PKC-delta positiven Nervenzellen besitzen, umso weniger ängstlich zeigten sich die Mäuse in verschiedenen Tests.

Die Ängstlichkeit wird so aber nicht in den Synapsen zwischen Nervenzellen geregelt, sondern durch sogenannte außersynaptische Inhibition. Dabei befinden sich Botenstoff-Andockstellen wie etwa GABA Rezeptoren an Nervenzellen außerhalb ihrer Synapsen und messen die allgemeine Konzentration der Botenstoffe, erklärte Francesco Ferraguti vom Institut für Pharmakologie der Medizinischen Universität Innsbruck. "Sie sind nicht direkt in der neuronalen Kommunikation beteiligt, sondern regulieren die Erregbarkeit von Nervenzellen", so der Neurowissenschafter.

Die Ergebnisse der Studie haben nicht nur gezeigt, dass Änderungen in der Erregbarkeit eines einzigen Gehirnzelltypus komplexe Verhaltensänderungen bewirkt, sondern auch, dass die Gehirn-Schaltkreise für akute Angst und Ängstlichkeit im Mandelkern überlappen, schrieben die Forscher in dem Fachartikel.

Akute Angst vor der Katze

Mit akuter Angst meinen sie, wenn die Maus zum Beispiel einer Katze unmittelbar gegenübersteht und als Reaktion erstarrt, flieht oder angreift. Ängstlich wäre der Nager, wenn er sich in einer unsicheren Situation befindet, also etwa über einen ungeschützten Bereich huschen müsste, und zum Beispiel mit Risiko-Abwägung reagiert ("lohnt sich dies für ein Stückchen Käse am anderen Ende des Raumes?"), oder Meideverhalten. Dies seien biologisch gesehen zwei unterschiedliche defensive Verhaltens-Programme, so die Wissenschafter. (APA/red, 5.9.2015)

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