Geschlechtsunterschiede bei der Auswirkung von Alkohol auf das Gehirn identifiziert

Versteckt im Schläfenlappen, nahe der Basis unseres Gehirns, sitzt eine kleine mandelförmige Region namens Amygdala, die unsere Emotionen verarbeitet. Neurowissenschaftler der Tufts University haben die Sinfonie von Signalen untersucht, die in einem Unterabschnitt dieses Bereichs – der basolateralen Amygdala – erzeugt werden, um besser zu verstehen, wie sie zu negativen Gefühlen wie Angst und Furcht beitragen.

„Dieses emotionale Verarbeitungszentrum spielt bei vielen verschiedenen Verhaltensweisen eine Rolle“, sagte er Jamie Maguireein Kenneth und JoAnn G. Wellner Professor in der Abteilung für Neurowissenschaften an Tufts University School of Medicine und Mitglied der Fakultät für Neurowissenschaften an der Graduiertenschule für Biomedizinische Wissenschaften (GSBS). „Uns interessiert, wie das Netzwerk in diese negativen Zustände wechselt, was für viele verschiedene Erkrankungen wie Depressionen und posttraumatische Belastungsstörungen relevant ist.“

In einem kürzlich erschienenen Papier in der Zeitschrift veröffentlicht eNeurofanden Maguire und ihre Kollegen heraus, dass Alkohol das Aktivitätsmuster in der basolateralen Amygdala in einem Mausmodell verändern kann, indem er dem Orchester des Gehirns im Wesentlichen mitteilt, eine andere Melodie zu spielen. Dies ist die erste Studie, die zeigt, dass Alkohol diese Muster, die oft als Netzwerkzustände bezeichnet werden, verändern kann. Ihre Arbeit öffnet die Tür zu einem besseren Verständnis dafür, wie das Gehirn zwischen verschiedenen Aktivitätsmustern wechselt, die mit Angstzuständen oder anderen Stimmungen verbunden sind, die auch für die Alkoholabhängigkeit relevant sein können.

„Wir wissen, dass einer der Gründe, warum Menschen trinken, darin besteht, Angst oder Stress abzubauen, die mit diesem Bereich des Gehirns verbunden sind“, sagte er Alyssa DiLeo, der Erstautor des Artikels und zum Zeitpunkt der Studie GSBS-Doktorand in Maguires Labor war. „Aufzudecken, wie Alkohol diese Netzwerkzustände verändert, könnte der erste Schritt sein, um den Übergang vom ersten Getränk zu einer Alkoholkonsumstörung zu verstehen.“

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Die Forscher fanden heraus, dass Alkohol das Gehirn einer Maus im Wesentlichen in einen weniger ängstlichen und in einen entspannteren Zustand versetzen kann. Sie waren auch in der Lage, spezifische Rezeptoren in der basolateralen Amygdala, bekannt als GABA-A-Rezeptoren, die Delta-Untereinheiten enthalten, als wichtigen Teil des Signalnetzwerks zu identifizieren, das diesen Wechsel verursacht.

Die Effekte waren bei männlichen und weiblichen Mäusen leicht unterschiedlich, sagte Maguire. Weibchen schienen mehr Alkohol zu brauchen als Männchen, um ihren Netzwerkzustand zu verändern, was damit zusammenhängen könnte, dass weibliche Mäuse weniger der relevanten Rezeptoren haben. Als die Forscher diese Rezeptoren bei männlichen Mäusen entfernten, reagierten die veränderten Mäuse außerdem wie ihre weiblichen Gegenstücke.

„Das sagt uns, dass diese Rezeptoren eine Rolle bei diesen Geschlechtsunterschieden spielen und wie Alkohol das basolaterale Amygdala-Netzwerk beeinflusst“, sagte Maguire.

Ein ängstlicher Geisteszustand

Anfang dieses Jahres arbeiteten Maguire und ihr Team mit Jeffrey Tasker, Professor für Zell- und Molekularbiologie an der Tulane University, und anderen Forschern zusammen, um einen anderen Satz von Rezeptoren in der basolateralen Amygdala zu lokalisieren, die für die Angstreaktion eines Tieres relevant zu sein scheinen. In einer Studie veröffentlicht in Naturkommunikationverwendeten die Forscher Norepinephrin, ein ähnliches Hormon wie Adrenalin, um die basolaterale Amygdala bei Mäusen zu stimulieren und sie in einen Angstzustand zu versetzen.

Noradrenalin kann mit mehreren neuralen Rezeptoren interagieren, aber als die Forscher einen bestimmten, den α1A-Adrenorezeptor, deaktivierten, ging das Gehirn der Tiere nicht mehr in den Angstmodus.

„Wenn Sie die Fähigkeit von Norepinephrin blockieren, über diesen Rezeptor mit Zellen zu kommunizieren, verlieren Sie die Fähigkeit von Norepinephrin, einen Angstzustand zu erzeugen“, sagte er Eric Teboul, ein GSBS-Doktorand in Maguires Labor und Hauptautor des Papiers. „In der Lage zu sein, ein binäres Verhalten zu erzeugen – ängstlich oder nicht ängstlich – gibt uns einen Einblick, wie das Gehirn tatsächlich rechnet und Dinge tut.“

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Durch das Verständnis der molekularen Wechselwirkungen, die die basolaterale Amygdala in und aus diesen negativen Netzwerkzuständen schalten, können die Forscher potenzielle Arzneimittelziele finden, um Menschen bei der Behandlung von Stimmungsstörungen und Sucht zu helfen. Eine Person, die beispielsweise an einer posttraumatischen Belastungsstörung leidet, könnte in einem ängstlichen Muster neuronaler Aktivität stecken bleiben. Die Unterbrechung dieses Musters könnte ihnen helfen, sich zu erholen.

Natürlich wird es nicht so einfach sein, diese Schaltkreise ein- oder auszuschalten, sagte Teboul.

„Du willst nicht nur die Angst nehmen; Sie wollen die Traurigkeit nicht herausnehmen; Sie möchten den Stress nicht abbauen, denn es gibt gute Gründe dafür, dass wir uns gestresst und ängstlich fühlen“, sagte er. „Wir wollen verstehen, wie diese Amygdala-Region Dinge berechnet, damit wir sie auf einem normalen Niveau ausgleichen können.“

Bezug: A. DiLeo, P. Antonodiou, S. Ha, JL Maguire. Geschlechtsunterschiede bei der alkoholvermittelten Modulation von BLA-Netzwerkzuständen. eNeuro. Online veröffentlicht am 4. Juli 2022. doi:10.1523 / ENEURO.0010-22.2022

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