Neue Erkenntnisse zur Funktion von Serotonin
Obwohl psychoaktive Medikamente häufig eingesetzt werden, um Störungen wie Panikattacken, Angstzustände und Depressionen abzuschwächen, ist die Rolle Serotonin (5-HT) produzierender Nervenzellen dabei noch weitgehend unklar. Die Forschungen wurden bislang dadurch behindert, dass die 5-HAT-Konzentration im Gehirn von außen nicht variiert werden konnte. In vorangegangenen Laborversuchen wurde mit Medikamenten und elektrischen Methoden versucht, die Serotoninproduktion unterschiedlich hoch einzustellen. Nun hat das EU-finanzierte Projekt FAST (Fiber optic activation of serotonergic terminals during olfactory discrimination) eine optogenetische Methode weiterentwickelt, um die Serotoninproduktion in Nagern zu regulieren. Im Wesentlichen entwickelte das Projekt Verfahren zur Manipulation serotonerger Nervenzellen, mit denen sich die neurochemische Serotoninproduktion mit hoher Spezifität und Genauigkeit einstellen lässt. Die Forscher verwendeten hierfür Channelrhodopsin-2 (ChR2), ein Protein, das dafür sorgt, dass sich Algen zum Licht bewegen. Mit einem speziellen viralen Vektor wurde es in die 5-HT-Neuronen von Ratten eingeschleust und dort exprimiert, was eine Serotoninproduktion induzierte. Bei Mäusen hingegen wurde der virale DiO-Vektor (double-floxed inverted ORF) eingesetzt. Serotoninneuronen befinden sich im Tiefenhirn. Erste Versuche, die Nervenzellen mit Blaulicht anzuregen, waren erfolglos, da diese Wellenlänge vom Gewebe absorbiert wurde. Mittels einer optischen Faser gelang es dann, das Licht in die betreffende Region zu transportieren. Die vom Projekt entwickelte Methode soll nun dazu dienen, Veränderungen im Verhalten in Abhängigkeit von der 5-HT-Konzentration zu analysieren. Sind die biochemischen Ursachen psychiatrischer Störungen wie Angst, Panikattacken und Schizophrenie klar, könnte dies die Basis für geeignete Therapien bilden.
