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Wenn Angst eintritt: Studie wirft neues Licht auf den Mechanismus des Gehirns

Wenn wir Stimuli ausgesetzt sind, die wir als bedrohlich empfinden, wird ein bestimmter neuronaler Mechanismus ausgelöst, durch den wir Angst lernen können. Die Amygdala galt lange als Schlüssel für diesen Prozess, aber welcher Teil dieser Gehirnregion ist der Kern des Angstlernens?


Die Amygdala ist auch als "Angst-Nabe" des Gehirns bekannt, aber welcher Teil dieser Gehirnregion ist eigentlich das Zentrum des Angstlernens?

Angstlernen ist der Prozess, durch den wir bestimmte Reize oder Situationen als potenziell gefährlich registrieren. Dadurch können wir uns an die Kontexte anpassen, in denen wir uns befinden, und unsere eigene Sicherheit bewahren, wenn das Gehirn eine Bedrohung wahrnimmt.

Der Nachteil dieses Mechanismus ist, dass er manchmal zurückschießt, was zu Kampf-, Flucht- oder Einfrierreaktionen auf Bedrohungen führt, die im gegenwärtigen Moment nicht existieren.Eine durch diesen unbeabsichtigten Effekt gekennzeichnete Störung ist die posttraumatische Belastungsstörung (PTSD), bei der Erinnerungen an ein traumatisches Ereignis ungebeten wieder auftauchen und einen kontraproduktiven Kampf, eine Flucht oder eine Einfrierreaktion auslösen.

Neue Forschungsergebnisse aus dem Cold Spring Harbor Laboratory in Laurel Hollow, New York, untersuchen den Gehirnmechanismus, der für das Lernen mit Angst verantwortlich ist, und untersuchen die Rolle der Amygdala in diesem Prozess.

Der leitende Forscher Prof. Bo Li und sein Team führten eine Reihe von Experimenten an Mäusen durch und stellten fest, dass die laterale Amygdala zwar immer als Schlüsselregion für die Bildung von Angstassoziationen gehalten wurde, dass jedoch tatsächlich die zentrale Amygdala dafür verantwortlich ist.

Die Ergebnisse der Forscher wurden Anfang dieser Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Neuroscience.

Die zentrale Amygdala kontrolliert das Lernen von Angst

Die Amygdala ist ein Teil des Gehirns, das typischerweise als "Zwillings" -Mandeln bezeichnet wird. Diese Gehirnregion ist mit dem emotionalen Verhalten verbunden und wurde in Bezug auf Angst umfassend untersucht.

Wissenschaftler verwenden oft aversives Lernen, dh eine Konditionierung, um unliebsame Reize wie einen leichten elektrischen Schock zu vermeiden, um die Schaltkreise des Gehirns zu untersuchen, die für den Erwerb von Erinnerungen an Angst und Abneigung verantwortlich sind.

Die Forschung hat bisher darauf hingewiesen, dass die laterale Amygdala - die Region der Amygdala, die den zentralen Kern "flankiert" - dafür verantwortlich ist, Verbindungen zwischen bestimmten Reizen und der Wahrnehmung potenzieller Gefahren herzustellen.

In der neuen Studie führten Prof. Li und seine Kollegen Experimente an Mäusen durch, die sie unangenehmen Reizen aussetzten, um zu testen, in welchem ​​Teil ihrer Amygdalae die Angstassoziationen gebildet wurden.

Das erste Experiment bestand darin, den Füßen der Mäuse leichte elektrische Schocks zuzufügen, woraufhin die Forscher sowohl die zentrale als auch die laterale Amygdala des Gehirns der Tiere bildeten.

Im Gegensatz zu dem, was derzeit geglaubt wird, deuten die Scans darauf hin, dass die Verbindung zwischen den Reizen und der Wahrnehmung der Bedrohung im zentralen Kern der Amygdala statt in der lateralen Amygdala hergestellt wurde, obwohl letzterer immer noch beim aversiven Lernen eine Rolle spielte.

In diesem Experiment spielte die laterale Amygdala eine untergeordnete Rolle und fungierte als Ausgabekanal für die Informationen, die in der zentralen Amygdala festgelegt wurden.

Die Forscher blockierten auch neuronale PKC-Delta-Zellen, eine Art Neuron, das man in der zentralen Amygdala nach dem Proteinkinase-C-Delta-Enzym findet, das sie exprimieren.

Es wurde festgestellt, dass Mäuse, deren PKC-Delta-Neuronalzellen blockiert waren, eine gedämpfte Aktivität in der lateralen Amygdala zeigten, was darauf hindeutet, dass das Lernen der Angst nicht dort, sondern im zentralen Kern stattfand.

Nervenzellen in der zentralen Amygdala können Schlüssel sein

In weiteren Experimenten verwendeten Prof. Li und sein Team die Optogenetik - eine Technik, mit der Lichtimpulse zur Steuerung der neuronalen Aktivität verwendet werden -, um bestimmte aversive Erinnerungen in Mäusen zu induzieren.

Hier verwendeten sie farbige Laserlichtpulse, um PKC-Delta-Neuronen in der zentralen Amygdala zu aktivieren. "Dies verursacht keine Schmerzen bei den Mäusen, aber sie mögen es nicht - sie fühlen sich unwohl, genauso wie ein leichter Schock, der sie unangenehm macht. Es ist die Art von Stimulation, die zu einem aversiven Gedächtnis führt, von dem Sie lernen ", erklärt Prof. Li.

Die Mäuse, die dem optogenetischen Stimulus ausgesetzt waren, assoziierten das Unbehagen dieser Erfahrung mit der Käfigkammer, in der sie dieses Experiment durchlaufen hatten. In der Folge vermieden die Tiere später, in diese Kammer zurückzukehren; Sie verbanden es mit einem Gefühl von Unbehagen.

Wie Prof. Li erklärt, war die Einwirkung von Lichtimpulsen nicht wirklich schmerzhaft, erzeugte jedoch die Illusion von Schmerz auf neuronaler Ebene.

Dies legt nahe, dass die Aktivierung von PKC-Delta-Neuronalzellen eine zentrale Rolle beim aversiven Lernen spielen könnte.

Wenn diese Erkenntnisse durch weitere Untersuchungen bestätigt werden, hoffen Prof. Li und seine Kollegen, dass sie neue Wege zur Behandlung von Angststörungen wie PTSD eröffnen könnten.

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