Neurowetenschappers hebben een nieuw doelwit in de hersenen geïdentificeerd dat ten grondslag ligt aan het uitlokken van angst en angstgedrag zoals ‘bevriezen’. De onderzoekers van de Universiteit van Bristol zeggen dat de ontdekking van een sleutelroute in de hersenen, gepubliceerd in het tijdschrift eLife, een potentieel nieuw medicijndoelwit biedt voor de behandeling van angst en psychische stoornissen, die naar schatting 264 miljoen mensen wereldwijd treffen.
Bestaande angstverlagende medicijnen zijn niet altijd effectief voor alle patiënten en hebben vaak ongewenste bijwerkingen. Het begrijpen van de hersennetwerken en mechanismen die ten grondslag liggen aan angst en angst kan een nieuwe benadering bieden voor het ontwikkelen van betere behandelingen voor angststoornissen.
Neurowetenschappers van Bristol’s School of Physiology, Pharmacology and Neuroscience, probeerden te onderzoeken hoe het cerebellum van de hersenen, dat is verbonden met veel hersengebieden die verband houden met overlevingsnetwerken, de activiteit in een ander gebied van de hersenen, het periaqueductale grijs (PAG), beïnvloedt. Dit PAG-gebied ligt in het centrum van centrale netwerken die overlevingsmechanismen coördineren, waaronder door angst opgewekte coping-reacties zoals ‘bevriezen’.
Om dit te onderzoeken, hebben onderzoekers diermodellen uitgerust met elektroden om activiteit in het PAG-gebied van de hersenen te registreren en een conditioneringstaak toegepast, waarbij een auditieve toon gepaard gaat met een kleine voetschok, wat de vorming van een ‘angstgeheugen’ en bevriezing, een gedragsmatige indicatie van angst. Het team toonde aan dat in het PAG-gebied van de hersenen een subset van hersencellen hun reactievermogen op de geconditioneerde toon verhoogde, consistent met het coderen van een angstgeheugen.
Toen de output van het cerebellum echter veranderde tijdens conditionering, werd de daaropvolgende timing van angstgerelateerde neuronale activiteit in de PAG minder nauwkeurig en werd de duur van angstgerelateerd bevriezingsgedrag verhoogd, wat bevestigt dat cerebellaire-periaqueductale grijze interacties bijdragen aan angstconditioneringsprocessen. Het team toonde aan dat de manipulatie van een directe cerebellaire-PAG-route ook stoornissen veroorzaakte in angstgeconditioneerde bevriezing en ultrasone vocalisaties.
De hoofdauteurs van de studie, Dr. Charlotte Lawrenson en Dr. Elena Paci, leggen uit: “Tot nu toe werd er weinig begrepen over hoe het cerebellum de neuronale activiteit in andere hersengebieden moduleert, vooral die met betrekking tot angst en angst. Belangrijk is dat onze resultaten aantonen dat het cerebellum deel uitmaakt van het overlevingsnetwerk van de hersenen dat angstgeheugenprocessen op meerdere tijdschalen en op meerdere manieren reguleert; het verhogen van de mogelijkheid dat disfunctionele interacties in het cerebellaire overlevingsnetwerk van de hersenen ten grondslag kunnen liggen aan angstgerelateerde stoornissen en comorbiditeiten.”
De bevindingen van de studie bieden nieuwe inzichten in de manier waarop de PAG angstgeheugen codeert en leveren ook bewijs dat het cerebellum een extra sleutelstructuur is in de lijst van hersengebieden die bijdragen aan het angst/angstnetwerk en een nieuw doelwit biedt voor de behandeling van psychologische aandoeningen, waaronder post-traumatische stress-stoornis.
De door Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) en Wellcome gefinancierde studie is gepubliceerd in het tijdschrift eLife.