Hoe microcircuits in de hersenen angst reguleren regulate

Hoe microcircuits in de hersenen angst reguleren regulate

De hersenmechanismen die ten grondslag liggen aan de onderdrukking van angstreacties hebben veel aandacht getrokken omdat ze relevant zijn voor de therapie van menselijke angststoornissen. Ondanks ons brede begrip van de verschillende hersengebieden die worden geactiveerd tijdens de ervaring van angst, blijft het grotendeels ongrijpbaar hoe angstreacties kunnen worden onderdrukt. Onderzoekers van de Universiteit van Bern en het Friedrich Miescher Instituut in Bazel hebben nu ontdekt dat de activering van geïdentificeerde centrale amygdala-neuronen angstreacties kan onderdrukken.

Angst is een belangrijke reactie die ons waarschuwt en beschermt tegen gevaar. Maar wanneer angstreacties uit de hand lopen, kan dit leiden tot aanhoudende angsten en angststoornissen. In Europa heeft ongeveer 15 procent van de bevolking last van angststoornissen. Bestaande therapieën blijven grotendeels onspecifiek of zijn over het algemeen niet effectief, omdat het gedetailleerde neurobiologische begrip van deze aandoeningen ontbreekt.

Wat tot nu toe bekend was, is dat verschillende zenuwcellen samenwerken om angstreacties te reguleren door ze te bevorderen of te onderdrukken. Bij dit proces zijn verschillende circuits van zenuwcellen betrokken. Er vindt een soort 'touwtrekken' plaats, waarbij het ene hersencircuit 'winnen' en het andere overheersen, afhankelijk van de context. Als dit systeem wordt verstoord, bijvoorbeeld als angstreacties niet meer onderdrukt worden, kan dit leiden tot angststoornissen.

Recente studies hebben aangetoond dat bepaalde groepen neuronen in de amygdala cruciaal zijn voor de regulatie van angstreacties. De amygdala is een kleine amandelvormige hersenstructuur in het midden van de hersenen die informatie ontvangt over angstige stimuli en deze doorgeeft aan andere hersengebieden om angstreacties te genereren. Dit zorgt ervoor dat het lichaam stresshormonen afgeeft, de hartslag verandert of vecht-, vlucht- of bevriezingsreacties veroorzaakt.

Hoe microcircuits in de hersenen angst reguleren regulate

Nu heeft een groep onder leiding van professoren Stéphane Ciocchi van de Universiteit van Bern en Andreas Lüthi van het Friedrich Miescher Instituut in Bazel ontdekt dat de amygdala een veel actievere rol speelt in deze processen dan eerder werd gedacht: niet alleen is de centrale amygdala een " hub” om angstreacties te genereren, maar het bevat neuronale microcircuits die de onderdrukking van angstreacties reguleren. In diermodellen is aangetoond dat remming van deze microcircuits leidt tot langdurig angstgedrag. Wanneer ze echter worden geactiveerd, wordt het gedrag weer normaal, ondanks eerdere angstreacties. Dit toont aan dat neuronen in de centrale amygdala zeer adaptief en essentieel zijn voor het onderdrukken van angst. Deze resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

"Verstoorde" onderdrukking leidt tot langdurige angst

De onderzoekers onder leiding van Stéphane Ciocchi en Andreas Lüthi bestudeerden de activiteit van neuronen van de centrale amygdala bij muizen tijdens het onderdrukken van angstreacties. Ze konden verschillende celtypes identificeren die het gedrag van de dieren beïnvloeden. Voor hun onderzoek gebruikten de onderzoekers verschillende methoden, waaronder een techniek genaamd optogenetica waarmee ze - met lichtpulsen - de activiteit van een geïdentificeerde neuronale populatie in de centrale amygdala die een specifiek enzym produceert, nauwkeurig konden uitschakelen. Dit belemmerde de onderdrukking van angstreacties, waarna dieren overmatig angstig werden. "We waren verrast hoe sterk onze gerichte interventie in specifieke celtypen van de centrale amygdala de angstreacties beïnvloedde", zegt Ciocchi, assistent-professor aan het Institute of Physiology, University of Bern. "De optogenetische silencing van deze specifieke neuronen schafte de onderdrukking van angst volledig af en veroorzaakte een staat van pathologische angst."

Belangrijk voor het ontwikkelen van effectievere therapieën

Bij mensen kan disfunctie van dit systeem, inclusief gebrekkige plasticiteit in de zenuwcellen van de centrale amygdala die hier worden beschreven, bijdragen aan de verminderde onderdrukking van angstherinneringen die worden gemeld bij patiënten met angst- en traumagerelateerde stoornissen. Een beter begrip van deze processen zal helpen bij het ontwikkelen van meer specifieke therapieën voor deze aandoeningen. "Er zijn echter verdere studies nodig om te onderzoeken of ontdekkingen verkregen in eenvoudige diermodellen kunnen worden geëxtrapoleerd naar menselijke angststoornissen", voegt Ciocchi toe.