Schaltkreis der Angst identifiziert - Friedrich Miescher Institute for

Medienmitteilung vom 11. November 2010
Schaltkreis der Angst identifiziert
Neurobiologen des Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, einem Institut
der Novartis Forschungsstiftung, identifizieren als Erste einen klar definierten
Nervenschaltkreis im Gehirn, der für die Verarbeitung von Angstzuständen
verantwortlich ist. Von diesen Erkenntnissen sollten Menschen profitieren können, die
unter traumatischen Erlebnissen oder Angststörungen leiden. Die Resultate wurden in
der aktuellen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift «Nature» publiziert.
Sandra Ziegler Handschin
Communications
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Im Mandelkern entsteht die Angst. Der Mandelkern, auch Amygdala genannt, verarbeitet das
unheimliche Geräusch, den dunklen Schatten, das Angst einflössende Gesicht und löst
Herzklopfen, Übelkeit aber auch Flucht oder Erstarren aus. So viel ist schon seit langem klar
zur Funktion dieses Teils des Gehirns. Nur, wie in der Amygdala die Angst entsteht und welche
der unzähligen Nervenzellen in der Amygdala in welcher Art und Weise involviert sind, ist
weitgehend unklar. Dieses Verständnis ist aber dringend notwendig, will man Menschen, die
unter traumatischen Erfahrungen leiden, nachhaltig helfen. Insbesondere Patientinnen und
Patienten mit einer Posttraumatischen Belastungsstörung oder mit Angststörungen können von
einem vertieften Verständnis der Vorgänge in der Amygdala profitieren.
Neurobiologen des Friedrich Miescher Institutes for Biomedical Research, einem Institut der
Novartis Forschungsstiftung, ist es jetzt zum ersten Mal gelungen, Nervenzellverknüpfungen
und Nervenzelltypen in der Amygdala zu definieren, die das Angstverhalten massgeblich
beeinflussen. Sie zeigen in zwei Studien, die in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins «Nature» publiziert wurden, dass es in der Amygdala klar definierte Nervenzelltypen
gibt, die präzise Aufgaben bei der Verarbeitung von Angsteindrücken und der anschliessenden
Angstreaktion übernehmen. Diese Nervenzelltypen sind in Schaltkreisen angeordnet und
verbinden so Neuronen und verschiedene Bereiche in der Amygdala.
Zusammen mit Kollegen am California Institute of Technology konnten die FMI Neurobiologen
anschliessend zeigen, dass einer der Nervenzelltypen ein Signalprotein, die Proteinkinase C
delta, produziert. Somit erhielten die Forschenden eine Markierung für Zellen in der Amygdala,
die das Angstverhalten direkt steuern. Sie können jetzt das Verhalten dieser Nervenzellen
unter verschiedenen Umständen gezielt manipulieren und untersuchen. «Uns steht jetzt ein
molekulares Werkzeug zur Verfügung, das uns ermöglichen sollte, die Vorgänge im
Mandelkern und somit auch Angststörungen und Posttraumatische Belastungsstörungen
besser zu verstehen», erläutert Andreas Lüthi, verantwortlicher FMI Gruppenleiter, die
Relevanz seiner Erkenntnisse.
Schliesslich zeigten diese Studien auch, dass diese Schaltkreise bei der Generalisierung von
Ängsten wichtig sind. Die gleichen Nervenzellen sind involviert, wenn die ursprüngliche Angst
sich verselbständigt und immer weitere Situationen umfasst und ihre Relation verliert. Bei
Betroffenen entsteht so z.B. aus der Platzangst im Aufzug, eine Angst vor Menschenmassen
und schliesslich die Angst das Haus zu verlassen. Patientinnen und Patienten mit solchen
Angststörungen leben in konstanten Angstzuständen und sind bis heute nur schwer
therapierbar.
Neue Methoden ermöglichen klaren Blick in die neuronalen Schaltkreise
Um die Funktion von Nervenzellen zu untersuchen, wurden seit Jahrzehnten
elektrophysiologische Methoden angewandt, die erlaubten den Erregungszustand der
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Nervenzellen in einer bestimmten Hirnregion zu messen. In den letzten Jahren wurde diese
Methode mehr und mehr von neueren und leistungsstärkeren Methoden komplementiert. Die
sogenannten optogenetischen Methoden erlauben, Nervenzellen gezielt, schnell und
reversibel zu stimulieren. Dabei kommen lichtempfindliche Membranproteine aus Algen, wie
z.B. Channelrhodopsin, zum Einsatz, die mittels Licht angeregt werden und so ihrerseits die
Nervenzellen aktivieren. Die Membranproteine können ganz gezielt in bestimmten
Nervenzellen oder auch bestimmten Nervenschaltkreisen produziert werden und erlauben
das Studium von einzelnen klar definierten Neuronen. Am FMI arbeiten mehrere Gruppen des
Themenschwerpunkts Neurobiologie mit diesen optogenetischen Methoden und entwickeln
sie kontinuierlich weiter. Dank diesen Methoden kam nicht nur die oben erwähnte Studie zu
Stande, ihnen verdanken FMI Wissenschaftler auch neuste Erkenntnisse zu den
Sehprozessen oder zum Geruchssinn.
Kontakt
Dr. Andreas Lüthi, [email protected], Tel. +41 61 697 82 71
Pressebilder
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Keine Archivierung. © FMI.
Originalpublikation
Ciocchi S et al. (2010) Encoding of conditioned fear in central amygdala inhibitory circuits.
Nature, 468:277-82
-> Online publication
Haubensak W et al. (2010) Genetic dissection of an amygdala microcircuit that gates
conditioned fear. Nature, 468:270-6
-> Online publication
Über das FMI
Das Friedrich Mischer Institute for Biomedical Research (FMI) in Basel ist ein weltweit
anerkanntes Spitzenforschungsinstitut für Grundlagenforschung in den biomedizinischen
Wissenschaften. Es wurde 1970 von zwei in Basel ansässigen Pharmakonzernen initiiert und
ist heute ein Teil der Novartis Forschungsstiftung. Die Forschung am FMI fokussiert sich auf
die Bereiche Neurobiologie, Wachstumskontrolle und Signalwege, sowie Epigenetik. Zurzeit
arbeiten rund 320 Mitarbeitende am FMI. Das FMI leistet einen wichtigen Beitrag zur Aus- und
Weiterbildung von Forschenden: Sein PhD Student Programm und sein Postdoctoral Training
gehören zu den besten auf der Welt. Das FMI ist ausserdem der Universität Basel
angegliedert. Seit 2004 leitet Prof. Susan Gasser das Institut.
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