Erinnerungen können zutiefst verstörend sein. Nehmen wir beispielsweise Soldaten, die nach ihrer Rückkehr aus Kriegsgebieten häufig unter posttraumatischen Belastungsstörungen leiden , und manche entwickeln sogar so schwere Symptome, dass sie Suizid begehen. In solchen Fällen liegt das Problem nicht nur im Geschehenen selbst, sondern auch darin, wie das Gehirn diese angsterfüllte Erinnerung gespeichert hat und sie immer wieder als Reaktion auf alltägliche Reize reaktiviert.
Forscher in Puerto Rico haben möglicherweise einen Weg gefunden, Angstgefühle im Zusammenhang mit Erinnerungen zu reduzieren, indem sie eine natürliche Substanz direkt ins Gehirn injizieren. Dieser Ansatz ist Teil eines umfassenderen neurowissenschaftlichen Forschungsfelds, das die Entstehung und Festigung von Angsterinnerungen sowie deren Modifizierung zur Linderung von Störungen wie chronischer Angst und posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS) untersucht .
Was versteht man unter Furchtlöschungslernen?
Eines der am häufigsten verwendeten Modelle zur Erforschung von Angst im Labor ist die Furchtkonditionierung . Forscher können beispielsweise bei Laborratten eine erlernte Angst auslösen; wenn eine Glocke läutet, erhalten die Ratten einen Elektroschock . Auf diese Weise wird ein neutraler Reiz (das Geräusch) mit einem aversiven Reiz (dem Schock) verknüpft.
Nach einiger Zeit entwickeln die Ratten eine Angst vor dem Schmerz, der mit dem Klingeln der Glocke verbunden ist. Allein das Hören des Tons löst eine starke Angstreaktion aus, wie etwa Erstarren oder Lähmung. Forscher können diesen Prozess durch Extinktionslernen umkehren , also durch das genaue Gegenteil: Die Glocke läutet, aber der Stromschlag wird nicht verabreicht. Wird dies wiederholt, lernen die Ratten, dass die Glocke keine Gefahr mehr ankündigt und können diese Angst weitgehend vergessen oder zumindest nicht mehr so heftig reagieren.
Dieses Extinktionsverfahren ist ein sehr hilfreiches Modell, um zu verstehen, warum in der Expositionstherapie beim Menschen wiederholter kontrollierter Kontakt mit dem angstauslösenden Reiz (z. B. einem Ort oder einem Geräusch) dazu beiträgt, die emotionale Reaktion zu reduzieren . Allerdings benötigt das Extinktionslernen Zeit, erfordert ständige Wiederholung und ist bei Menschen mit sehr schweren Traumata nicht immer ausreichend.
BDNF: das Molekül, das das Lernen und Erinnern von Angst moduliert
Forscher der Universität von Puerto Rico wollten Angst chemisch und nicht durch wiederholtes Lernen abbauen. Dazu nutzten sie eine körpereigene Substanz: den vom Gehirn stammenden neurotrophen Faktor (BDNF). BDNF ist ein Protein des Nervensystems und essenziell für die synaptische Plastizität , das Überleben von Neuronen sowie verschiedene Formen des Lernens und des Gedächtnisses, einschließlich des emotionalen Gedächtnisses.
In anderen Tiermodellen konnte gezeigt werden, dass Veränderungen des BDNF-Spiegels verschiedene Prozesse beeinflussen: BDNF kann Gedächtnisdefizite in Alzheimer-Modellen verbessern, Angstzustände und Alkoholkonsum bei Ratten modulieren und sogar motorische Symptome und neuronale Schäden bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der spinozerebellären Ataxie lindern . All dies bestärkt die Annahme, dass BDNF als eine Art „zentraler Regulator“ der Hirngesundheit fungiert.
Darauf aufbauend injizierten Forscher in Puerto Rico BDNF direkt in den präfrontalen Kortex von Ratten, einer Schlüsselregion, die mit der Amygdala und anderen an der Angstverarbeitung beteiligten Arealen kommuniziert. Die Überlegung war einleuchtend: Wenn BDNF natürlicherweise am Löschungslernen beteiligt ist , könnte eine künstliche Erhöhung seiner Menge im Gehirn die Reduktion der Angst vor der Glocke beschleunigen oder verstärken, ohne dass so viele wiederholte Konfrontationssitzungen nötig wären.
Wie das Experiment mit BDNF zur Reduzierung von Angstzuständen bei Ratten durchgeführt wurde
In den Experimenten wurden Ratten mithilfe eines Elektroschocks darauf konditioniert, die Türklingel zu fürchten, gemäß dem klassischen Furchtkonditionierungsprotokoll . Nachdem die Ratten die Verbindung zwischen der Türklingel und dem Schock gelernt hatten, reagierten sie auf das Geräusch mit einem deutlichen Erstarren , was auf intensive Angst hindeutet.
Am folgenden Tag wurde, anstatt die Ratten einem Lernlöschungstest zu unterziehen (d. h. wiederholtes Läuten der Glocke ohne Stromschlag), einer Gruppe von Ratten BDNF direkt in den präfrontalen Kortex injiziert. Gleichzeitig erhielt eine Kontrollgruppe keine Behandlung. Dieser Vergleich ist unerlässlich, um festzustellen, ob die Verhaltensänderungen tatsächlich auf den erhöhten BDNF-Spiegel und nicht auf andere Faktoren zurückzuführen sind.
Am nächsten Tag begannen die Forscher, die Glocke zu läuten. Wie erwartet, erstarrten die Kontrollratten und warteten auf den Stromschlag. Im Gegensatz dazu zeigte die Gruppe der Ratten, denen BDNF verabreicht wurde, kein verändertes Verhalten (siehe Video am Ende dieses Artikels). Dies deutet darauf hin, dass die BDNF-Injektion die Angstreaktion auf den akustischen Reiz signifikant beeinflusste.
Die Ratten erinnerten sich zwar noch an das Klingeln der Glocke und den Stromschlag, doch die damit verbundene Angst war deutlich reduziert . Anders ausgedrückt: Die Erinnerung an das Trauma war nicht vollständig ausgelöscht, aber die Intensität, mit der das Gehirn sie verarbeitete, war verringert. Diese Unterscheidung ist wichtig: Das Therapieziel besteht nicht darin, die Erinnerung zu eliminieren, sondern die unangepasste Reaktion zu deaktivieren , die einen Menschen daran hindert, ein normales Leben zu führen.
Zusammenhang zwischen BDNF, Angstzuständen, Alkohol und anderen Medikamenten, die seine Wirkung nachahmen
Die Rolle von BDNF bei Angst beschränkt sich nicht auf Konditionierungsstudien mit Geräuschen und Stromschlägen. Untersuchungen an Ratten haben gezeigt, dass BDNF in bestimmten Bereichen der Amygdala (insbesondere in ihren zentralen und medialen Kernen) sowohl Angstzustände als auch Alkoholkonsum reguliert . Wurde der BDNF-Spiegel in diesen Bereichen künstlich gesenkt, nahmen Angstzustände und das Verlangen nach Alkohol zu; wurden normale BDNF-Spiegel durch Injektionen wiederhergestellt, sanken beide Parameter.
Diese Erkenntnis ist bedeutsam, da beim Menschen häufig ein enger Zusammenhang zwischen Angstzuständen und Alkoholismus beobachtet wird . Viele Menschen mit starken Angstzuständen greifen zur Selbstmedikation, was wiederum Rückfälle begünstigt und das Problem verschärft. Die Identifizierung eines molekularen Mechanismus wie BDNF in der Amygdala eröffnet neue pharmakologische Angriffspunkte , die sowohl zur Behandlung von Angststörungen als auch von Substanzkonsumstörungen beitragen könnten.
Darüber hinaus wurden in der Forschung Verbindungen entwickelt, die die Wirkung von BDNF an seinen Rezeptoren, insbesondere dem TrkB-Rezeptor, nachahmen, aber den Vorteil haben, die Blut-Hirn-Schranke effektiver zu überwinden . Dies trifft beispielsweise auf 7,8-Dihydroxyflavon zu, ein Flavonoidderivat, das in der Nahrung vorkommt (Rotwein, Zitrusfrüchte, Getreide, Tee, dunkle Schokolade usw.) und dessen pharmazeutische Form eine starke Aktivierung der TrkB-Rezeptoren zeigt.
In Tiermodellen führt die einmalige Gabe von 7,8-Dihydroxyflavon nach einem traumatischen Ereignis zu einer schnelleren Abklingung konditionierter Angst . Dies wird darauf zurückgeführt, dass das Medikament das emotionale Lernen fördert und die Fähigkeit des Gehirns unterstützt, die Beziehung zwischen dem zuvor angstauslösenden Reiz und der Abwesenheit realer Gefahr neu zu definieren – ähnlich dem Effekt, der bei erhöhtem BDNF-Spiegel im präfrontalen Kortex beobachtet wird.
Implikationen für posttraumatische Belastungsstörungen und andere angstbezogene Probleme
Diese Forschung könnte daher wichtige Implikationen für die Behandlung von Angststörungen und posttraumatischen Belastungsstörungen haben . Angsterinnerungen sind ein Kernmerkmal von PTBS: Nach einem schweren Trauma (einem Überfall, einer Naturkatastrophe, Missbrauch oder einem schweren Unfall) können neutrale Reize wie Geräusche, Gerüche oder Orte emotional aufgeladen werden . Das Gehirn lernt, diese Reize mit Gefahr zu assoziieren und reagiert, als würde das Trauma erneut auftreten, selbst wenn sich die betroffene Person in Sicherheit befindet.
Studien mit BDNF und Medikamenten, die dessen Rezeptoren aktivieren, deuten auf ein kritisches Zeitfenster nach einem traumatischen Ereignis hin, in dem die Festigung von Angsterinnerungen beeinflusst werden kann. Ein Eingriff in dieser Phase löscht die Erinnerung nicht, sondern schwächt sie ab und macht sie weniger belastend . Dadurch könnte das Risiko, eine posttraumatische Belastungsstörung (PTBS), Panikattacken oder Phobien im Zusammenhang mit diesem Ereignis zu entwickeln, verringert werden.
Weitere Studien mit Medikamenten wie Osanetant , das auf den Tachykinin-Signalweg (Tac2) und den Neurokinin-3-Rezeptor (Nk3R) wirkt, haben ebenfalls gezeigt, dass eine kurz nach Stress verabreichte Dosis die Angstreaktion in Tiermodellen, insbesondere bei weiblichen Tieren, verringern kann. Dies bestärkt die Annahme, dass die Kombination von Expositionstherapie mit Medikamenten, die auf BDNF, TrkB oder Nk3R abzielen, zukünftig ein effektiverer und zielgerichteterer Ansatz für Menschen mit einem hohen Risiko für die Entwicklung von Angststörungen sein könnte.
Allerdings betonen die Forscher selbst die aktuellen Einschränkungen : Viele Studien erfordern einen chirurgischen Eingriff, um BDNF direkt ins Gehirn einzubringen; alle potenziellen Nebenwirkungen der Manipulation dieses Moleküls, das an so vielen Prozessen beteiligt ist (Lernen, Gedächtnis, chronischer Schmerz, Neuroentwicklung), sind noch unbekannt; und es gibt noch immer wichtige Unterschiede zwischen dem, was bei Labortieren beobachtet wird, und dem, was beim Menschen passieren könnte.
Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen scheint klar, dass ein umfassendes Verständnis davon, wie BDNF und verwandte Moleküle das Angstgedächtnis modulieren, ein sehr vielversprechendes Feld eröffnet: das der kombinierten Therapien , die nicht nur das Trauma psychologisch angehen, sondern auch die Plastizitätsfenster des Gehirns nutzen, um die emotionale Wirkung der belastendsten Erinnerungen zu verringern und den Menschen ein ruhigeres und funktionaleres Leben zurückzugeben.