Top-down Kontrolle des neuronalen Schaltkreises für süßen Geschmack durch das aversive Geschmacksgedächtnis

• Antragsteller: Dr. Ahmed Abdel Fattah Mahmoud Mohamed, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447621298

Die Geschmackrichtung süß aktiviert neuronale Schaltkreise, welche Appetit hervorrufen und dadurch wiederum bewirken, dass energiereiches Essen konsumiert wird. Wenn jedoch auf die Einnahme eines neuartigen süßen Lebensmittels eine Magen-Darm-Erkrankung erfolgt, die häufig nach einer Lebensmittelvergiftung oder einer Chemotherapie auftritt, kann sich eine Abneigung gegen süße Lebensmittel manifestieren. Als Konsequenz vermeiden Tiere es in Zukunft, diese Nahrung zu sich zu nehmen, ein Phänomen, das als konditionierte Geschmacksaversion (CTA – „conditioned taste aversion“) bezeichnet wird. Obwohl dieses Verhalten eine wichtige Überlebensstrategie darstellt, ist die neuronale Integration von süßem Geschmack und aversivem Nahrungsgedächtnis durch Krankheitssymptome bisher kaum untersucht. Ich möchte daher in diesem Projektantrag das direkte oder indirekte Feedback durch inhibitorische Schaltkreise zwischen dem parabrachialen Nucelus (PBN) und der Amygdala (Amy) identifizieren. Dieses sind zwei gut identifizierte Hirnregionen, die durch sog. ‚Malaise-Signale‘ aktiviert werden, wodurch eingehende Signale im Hirnstamm auf bestimmte süße Lebensmittel im peripheren Verarbeitungszentren unterdrückt werden. Die gewonnenen Ergebnisse werden veranschaulichen, wie sog. ‚hardwired‘ neuronale Verschaltungen durch aversive Erinnerungen von höheren Gehirnregionen ‚top-down‘ moduliert werden können.Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die zugrunde liegenden neuronalen Schaltkreise zu verstehen und zu charakterisieren, die die Aktivitäten im Hirnstamm in Abhängigkeit vom Gedächtnis und vorheriger Erfahrung modulieren. Ich will herausfinden wie die sog. ‚top-down‘ Verschaltungen der Gedächtniszentren das angeborene Verhalten modulieren. Dies wird zeigen, wie das Geschmackssystem über spezifische Feedback-Neurone das angeborene Verhalten moduliert. Die erzielten Ergebnisse dieses Projektantrages werden uns helfen, die langjährige Frage zu beantworten, wie das Gedächtnis die Geschmackantworten im Hirnstamm über eine top-down Steuerung moduliert.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Charles S. Zuker, Ph.D.