Werden frühe Einflüsse von Stress auf kognitive Prozesse über den Mineralokortikoid-Rezeptor oder den Glukokortikoid-Rezeptor vermittelt?
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Stress wirkt sich auf verschiedene physiologische und psychologische Prozesse aus und führt zu einer veränderten Verarbeitung von Informationen. Diese Effekte werden hauptsächlich über zwei physiologische Systeme vermittelt: das schnell reagierende katecholaminerge System und das langsamer reagierende Glukokortikoidsystem mit Cortisol als primär wirksamen Hormon beim Menschen. Basierend auf dem Modell von Hermans et al. werden akute Stresseffekte auf Gehirnebene über zwei gegensätzlich agierende Netzwerke vermittelt: Das Salienz-Netzwerk vermittelt eine schnelle Mobilisierung von Energie und eine auf die äußere Umwelt fokussierte Aufmerksamkeit, insbesondere für potenziell bedrohliche Reize. Unmittelbar nach Stressexposition werden diesem Netzwerk Ressourcen zugewiesen, was zu einer erhöhten Aktivierung führt. Während dieses Zeitfensters wird das Exekutiv-Netzwerk gehemmt, welches geplantem Denken und zielgerichtetem Handeln zugrunde liegt. Diese Verschiebung der Ressourcenverteilung wird zunächst, innerhalb von Sekunden durch katecholaminerge Effekte vermittelt, gefolgt von schnellen Effekten von Kortisol, die die Auswirkungen der Katecholamine modulieren. Kortisol überschreitet die Blut-Hirn-Schranke und bindet an zwei verschiedene Arten von Rezeptoren im Gehirn: den Glukokortikoidrezeptor (GR) und den Mineralocorticoidrezeptor (MR). Während der GR eine breite Verteilung im Gehirn hat, ist die MR überwiegend in limbischen Strukturen und im präfrontalen Kortex vorhanden, Gehirnregionen mit hoher Bedeutung für kognitive und emotionale Prozesse. Zahlreiche Studien haben einen Einfluss der membrangebundenen MR auf die Vermittlung von frühen Stresseffekten und eine Rolle bei schnellen Kortisoleffekten gezeigt. Obwohl diese frühen Effekte im Allgemeinen dem MR zugeschrieben werden, legen Tierstudien auch eine Rolle für die GR bei der Vermittlung schneller Kortisoleffekte nahe. Diese werden auch möglicherweise auf nicht-genomischer Weise über membrangebundene GR induziert. Diese Effekte, die spezifisch für Funktionen und Gehirnregionen sind, sollten sich zwischen den beiden Rezeptortypen unterscheiden. Es kann angenommen werden, dass eine Verringerung der neuronalen Aktivierung über den GR und eine Erhöhung über die MR vermittelt wird. In unserem durchgeführten Projekt untersuchten wir den Einfluss von Stress in Kombination mit der selektiven Blockade von MR- oder GR, um die rezeptorspezifischen Kortisoleffekte auf verschiedene emotionale und kognitive Prozesse systematisch zu untersuchen. Diese können hauptsächlich dem Salienz- Netzwerk (Aufmerksamkeit für emotionale Reize), dem Exekutiv-Netzwerk (Arbeitsspeicher: N-Back) oder beiden Netzwerken (Entscheidungen in riskanten Situationen) zugeordnet werden. Wir fanden spezifische Auswirkungen der Rezeptorblockade auf die Autoregulation der Kortisol-Sekretion, wobei die MR -Blockade mittels Spironolacton zu einem signifikanten Anstiegs der Kortisol-Sekretion führte. Dies stand im Gegensatz zu der unveränderten Kortisol-Antwort nach GR-Blockade. Wir diskutieren diesen Effekt in Bezug auf den rezeptorspezifischen Einfluss auf die hypothalamische Rückkopplungskontrolle der Kortisol-Sekretion nach Stress. Stress führte zu riskanteren Entscheidungen, ein Effekt, der durch MR -Blockade gemindert wurde. Dies könnte ein Hinweis auf die Rolle von Kortisol bei der Vermittlung von Stressffekten in diesem Bereich und der Rolle des MR-Rezeptors hierbei sein. Wir fanden keine Auswirkungen von Stress auf die Arbeitsgedächtnis-Leistung und die Aufmerksamkeit für emotionale Reize.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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The influence of pharmacological mineralocorticoid and glucocorticoid receptor blockade on the cortisol response to psychological stress. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 129, 110905.
Deuter, Christian E.; Kaczmarczyk, Michael; Hellmann-Regen, Julian; Kuehl, Linn K.; Wingenfeld, Katja & Otte, Christian
