Kortikales Oxytocin als Modulator von Berührung in der mütterlichen Fürsorge

• Antragsteller: Dr. Eduard Maier
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Anatomie und Physiologie ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497591028

Mütterliche Fürsorge ist für das Überleben und Wohlbefinden des Nachwuchses von entscheidender Bedeutung. Ähnlich wie Menschen benutzen Rattenmütter peri-orale und ventrale Körperstammregionen für die Pflege und Fütterung des Wurfes. Für die Ausprägung und Aufrechterhaltung mütterlicher Fürsorge ist besonders der frühe Körperkontakt der Welpen mit diesen Körperteilen der Mutter von Bedeutung. Durch die frühen taktilen Erfahrungen bildet die Mutter ein ‚taktiles Gedächtnis‘ von ihrem Nachwuchs. Da taktile Erfahrungen im primären somatosensorischen Kortex (S1) verarbeitet und gespeichert werden, könnte diese Hirnregion für die Ausprägung mütterlicher Fürsorge eine wichtige Rolle spielen. Dies wird durch Studien gestützt, die bei laktierenden, aber nicht bei jungfräulichen Ratten eine Vergrößerung der ventralen S1 Körperstammrepräsentation sowie eine Schmälerung von rezeptiven Feldern in dieser Region gezeigt haben. Sowohl taktile Erfahrungen als auch mütterliche Fürsorge sind wiederholt mit Oxytocin (OT) in Verbindung gebracht worden. OT-Rezeptoren (OTRs) werden in verschiedenen primären sensorischen Arealen exprimiert, jedoch ist unklar wie OT, soziale Berührung und mütterliche Verhaltensweisen auf neurobiologischer Ebene zusammenhängen. Insbesondere wurde bisher in keiner Studie untersucht, ob die Modulation neuronaler Aktivität in S1 durch OT mit mütterlicher Führsorge zusammenhängt. Daher schlage ich vor, die Rolle von OT in S1 bei der Modulation mütterlichen Verhaltens zu untersuchen, wobei ich eine neuartige transgene OTR-Cre-knock-in Rattenlinie zusammen mit viralen-, anatomischen-, physiologischen Methoden und Verhaltensanalysen anwenden werde. Zunächst werde ich untersuchen, ob hypothalamische OT-Axone und OTR-exprimierende Zellen in mütterlich-relevanten S1 Regionen vermehrt zu finden sind. Anschließend werde ich testen ob OT in S1 für das Induzieren mütterlicher Fürsorge notwendig ist, indem ich mittels opto- und chemogenetischen Methoden eine Hemmung der OT Transmission oder der neuronalen Aktivität OTR exprimierender Zellen bewirke. Um herauszufinden, ob OT an der Plastizität in S1 während der Laktation beteiligt ist, werde ich die chemogenetischen Hemmungs-Experimente durch elektrophysiologische Messungen von OTR-positiven (+) und OTR-negativen (-) Zellen in entsprechenden S1 Regionen an verschiedenen Tagen nach der Geburt ergänzen. In einem abschließenden Experiment werde ich mittels Faserphotometrischen Kalziummessungen die neuronale Aktivität von OTR+ und OTR- Zellpopulationen vergleichen und analysieren, wie sich die neuronalen Antworten auf taktile Reize des Nachwuchses im Laufe der Laktationsperiode verändern. Meine Arbeit könnte neue OT-abhängige neuronale Mechanismen aufzeigen, die der mütterlichen Fürsorge zugrunde liegen. Sie legt dadurch den Grundstein für das pathophysiologische Verständnis und die Entwicklung neuer Therapieansätze psychischer Erkrankungen, bei denen eine Störung des Mutter-Kind Verhältnisses vorliegt.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle