Eine In-vivo-Visualisierung neuronaler Aktivitäten
Die meisten Antidepressive, so auch bspw. Fluoxetin (Prozac), wirken über eine Erhöhung des Serotoninspiegels (5HT) im Gehirn. Auch wenn 5HT-Serotonin an einer Vielzahl von Gehirnfunktionen beteiligt ist, ist unser Wissen über die genaue Wirkung dieser Medikamente auf die Funktion des Nervensystems nach wie vor beschränkt. Aufgrund neuerer Fortschritte bezüglich genetischer Instrumente und Bildgebungstechniken zielten die EU-finanzierten Wissenschaftler des Projekts SEROTONIN IN ACTION (Serotonergic modulation of cortical activity in vivo: from neurons to networks and implications for autism spectrum disorders) darauf ab, die In-vivo-Funktion von 5HT unter physiologisch relevanten Bedingungen zu untersuchen. Forscher entwickelten ein neuartiges Verfahren, das die Abbildung neuronaler Aktivitäten bezüglich des Verhaltens von Mäusen im Wachzustand ermöglichte. Mithilfe dieses Ansatzes wurde ein Aktivitätsmuster für erregende und hemmende Neuronen im primären visuellen Mauskortex während unterschiedlicher Verhaltenszustände festgelegt. Es wurde mehr als 6 000 Neuronen von vier unterschiedlichen neuronalen Populationen untersucht. Die Resultate legten nahe, dass die Fortbewegung während der visuellen Stimulation die Aktivität spezifischer Interneuronen erhöhte und dass die neuronalen Reaktionen bei Dunkelheit kontextabhängig waren. Im Hinblick auf die 5HT-Funktion stellten die Forscher deutliche Auswirkungen auf das neuronale Aktivitätsmuster im primären visuellen Kortex fest. Insgesamt genommen stellten die Untersuchungsergebnisse von SEROTONIN IN ACTION vorhergehende Theorien in Frage und es wurden schlüssige Beweise zu den Schaltmechanismen bereitgestellt, welche verhaltenszustandsabhängigen Veränderungen sensorischer Reaktionen zugrunde liegen. Es wird damit gerechnet, dass die Resultate über das visuelle System hinaus Anwendung finden werden und dass diese dabei behilflich sind, die zellulären Mechanismen der 5HT-Wirkung im Zentralnervensystem zu identifizieren. Ein ähnlicher Ansatz könnte zur Untersuchung der Grundlagen neurologischer Erkrankungen genutzt werden, der künftig Fortschritte im Hinblick auf Therapieziele ermöglichen wird.
Schlüsselbegriffe
Neuronen, Fluoxetin, Serotonin, SEROTONIN IN ACTION, visueller Cortex
