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Inhalt archiviert am 2023-03-06

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Forschungsarbeit liefert neue Erkenntnisse zur Behandlung von Schlafstörungen

Teilweise von der EU finanzierte Forscher erzielten neue Fortschritte bei der Untersuchung der von Schlafentzug beeinträchtigten zellularen und molekularen Mechanismen. Da Millionen Menschen regelmäßig unter Schlafmangel leiden, könnten diese Erkenntnisse auch im sozialen und ...

Teilweise von der EU finanzierte Forscher erzielten neue Fortschritte bei der Untersuchung der von Schlafentzug beeinträchtigten zellularen und molekularen Mechanismen. Da Millionen Menschen regelmäßig unter Schlafmangel leiden, könnten diese Erkenntnisse auch im sozialen und klinischen Bereich umfassende Anwendung finden. Die EU-Unterstützung für diese Forschungsarbeit lief über das Projekt THERA-CAMP ("Identification of therapeutic molecules to target compartmentalised cAMP signalling networks in human disease"), welches im Rahmen des Themenbereichs "Biowissenschaften, Genomik und Biotechnologie im Dienste der Gesundheit" des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) finanziert wurde. In ihrer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature erläutern die Wissenschaftler, wie sie einen Molekularmechanismus identifizieren konnten, über den ein kurzzeitiger Schlafentzug die Hippokampusfunktion verändert. Im Gehirn des Menschen und anderer Säugetiere spielt der Hippokampus unter anderem eine wichtige Rolle in Verbindung mit kognitiven Funktionen, wie beispielsweise Langzeitgedächtnis und räumliche Orientierung. Arzneimittel, welche die von den Forschern untersuchten molekularen Mechanismen verbessern, könnten einen neuen Behandlungsansatz liefern, um den Auswirkungen des Schlafentzugs auf diese Funktionen entgegenzuwirken. Der Hippokampus besitzt eine Art der neuronalen Plastizität, auch Langzeitpotenzierung (LTP) genannt, welche die Übertragung neuronaler Signale verstärkt. Die Forscher untersuchten diese Plastizität bei Mäusen, denen über unterschiedlich lange Zeit der Schlaf entzogen wurde. Dabei wurden männliche Mäuse 6 Tage lang einzeln in einem abwechselnd jeweils 12-stündigen Tag-Nacht-Zyklus untergebracht. Anschließend teilte man diese in zwei Gruppen auf. Die Mäuse der Schlafentzugsgruppe wurden fünf Stunden lang behutsam wach gehalten, während die Mäuse der zweiten Gruppe ungestört blieben. Die Forscher fanden heraus, dass Schlafentzug einen erhöhten Phosphodiesterase-4-Spiegel verursacht (PDE4). PDE4 sorgt für die Aufspaltung eines weiteren Moleküls namens cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat), welches eine bedeutende Rolle beim Erhalt der Plastizität des Hippokampus der Maus spielt. Für Versuche zur kontextabhängigen Angstkonditionierung wurden die Mäuse drei Minuten lang in einer neuen Kammer untergebracht, wo sie nach zweieinhalb Minuten einen Lichtschock erhielten. Der Hälfte dieser Mäuse wurde anschließend fünf Stunden lang der Schlaf entzogen. Unmittelbar und zweieinhalb Stunden nach dem Schock wurde den Mäusen eines von zwei verschiedenen Medikamenten verabreicht. Dann testeten die Forscher das Kontext-Gedächtnis der Mäuse im Rahmen zweier Perioden nach dem Schock und der Medikamentengabe. Von den Mäusen, denen Medikamente verabreicht worden waren, zeigten diejenigen, die Phosphodiesterase-Inhibitoren erhielten, eine Erholung von den schlafmangelbedingten Defiziten der Plastizität des Hippokampus und des vom Hippokampus abhängigen Gedächtnisses. Dieses Resultat belegt, dass kurzfristiger Schlafentzug die Hippokampusfunktion stört, da durch die gesteigerte PDE4-Aktivität die cAMP-Signalübertragung beeinträchtigt wird. Somit bilden eventuell Medikamente zur Verbesserung der cAMP-Signalübertragung einen neuen therapeutischen Ansatz, um den Auswirkungen des Schlafentzugs auf spezifische kognitive geistige Prozesse, wie Verständnis, Schlussfolgerung, Entscheidungsfindung, Planung und Lernen, entgegenzuwirken. Die Studie legt dar, dass die Ergebnisse "den Grundstein für zukünftige Analysen der funktionalen Biochemie des Schlafentzugs und für die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden zur Linderung der Folgen von Schlafentzug legen".

Länder

Niederlande, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten

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