Der Beitrag von Metaplastizität in der Amygdala für stressbedingte Psychopathologien

• Antragsteller: Professor Dr. Hansjürgen Volkmer
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457171758

Die Amygdala trägt zur Bildung des emotionalen Gedächtnisses bei, indem sie andere Gehirnregionen moduliert, wie z.B. Hippokampus und medialer präfrontaler Kortex. Unter extremen Bedingungen wird in diesen Regionen anormale Plastizität durch die Amygdala induziert. In der Folge entwickeln sich traumainduzierte Psychopathologien wie Depression oder postraumatisches Stresssyndrom. Emotionale Erfahrungen wiederum induzieren in der Amygdala selbst Langzeitplastizität. Solche Veränderungen innerhalb der Amygdala, die sich dann sekundär auch auf andere Gehirnregionen wie Hippokampus und medialer präfrontaler Kortex auswirken, repräsentieren eine Form der Metaplastizität. In der Vergangenheit haben wir den Einfluss der Amygdalaplastizität auf emotionales Verhalten und Resilienz untersucht. Insbesondere wurde Genexpression lokal und spezifisch mit lentiviralen Vektoren so reguliert, so dass die erfahrungsabhängige Metaplastizität in der Amygdala reproduziert wurde. Dieser Ansatz erwies sich als äußerst effektiv und erlaubte es, anhaltende Veränderungen der Amygdalafunktionen zu stressinduzierten Psychopathologien und Resilienz in Bezug zu setzen. Der Ansatz wird hier herangezogen, um synaptische Plastizität und metaplastische Effekte in der Amygdala mit Stressantwort und Trauma zu verknüpfen. In einer Fortführung dieses Ansatzes wird in diesem Projekt der BDNF-TrkB Signalweg in Prinzipalneuronen der Amygdala durch lentivirale Intervention moduliert, um nachfolgende, metaplastische Veränderungen im Hippocampus und im präfrontalen Kortex zu untersuchen, die für die Verarbeitung von Stress und Trauma essentiell sind. In der Folge werden die Tiere verschiedenen angst- und traumainduzierenden Bedingungen ausgesetzt. Im Einzelnen untersuchen wir (1) Angstverhalten und Standardbedingungen in Abwesenheit einer akuten Bedrohung (2) Angstverhalten nach akuter Stressexposition (3) Die Fähigkeit, unter Stress zu lernen, was über Stressresistenz Auskunft gibt (4) Die Neigung nach einem traumatischen Ereignis psychopathologische Symptome zu entwickeln Die Verhaltenstests werden anschließend mit elektrophysiologischen und morphologischen Analysen verknüpft. Diese multiparametrische Analyse erlaubt, Aspekte des Angstverhaltens (Angst, pathologische Angst, Stressresistenz) mit Veränderungen in der Plastizität und Metaplastizität in der Amygdala in Bezug zu setzen. Frühere Studien zeigten einen substantiellen Einfluss individueller Unterschiede, auf Stress zu reagieren. Wir wenden hier unsere kürzlich entwickelte Methode zur Klassifizierung von „Respondern“ und „NonRespondern“ an. Die individuelle Klassifizierung ermöglicht eine höhere Trennschärfe, um elektrophysiologische und morphologische Veränderungen zu Verhaltensveränderungen in Bezug zu setzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Gal Richter-Levin, Ph.D.