Wissenschaftler identifizieren Gehirnregion, die an SAD beteiligt ist

In einer neuen Mausstudie ist ein Forscherteam der Vanderbilt University näher gekommen, um die zugrunde liegenden Gehirnmechanismen herauszufinden, die für saisonale affektive Störungen (SAD) verantwortlich sind. Sie haben den dorsalen Raphekern, eine kleine Region in der Mitte des Gehirns bei Menschen und Mäusen, als Hauptknotenpunkt für die Störung identifiziert.

Ungefähr vier bis sechs Prozent der Amerikaner leiden an SAD, einer Art Depression, die damit verbunden ist, dass sie in den Wintermonaten weniger Sonnenlicht erhalten.

Biologen haben gewusst, dass die circadiane Uhr eine Rolle bei der Störung spielen kann, und haben vorgeschlagen, dass die Neurotransmitter Serotonin und Melatonin beteiligt sein könnten. Bisher konnten sie jedoch die zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen, die für die Störung verantwortlich sind, nicht identifizieren.

In der neuen Studie haben die Forscher die saisonalen Lichtzykluseffekte lokalisiert, die SAD in eine kleine Region im mittleren Gehirn treiben, die als dorsaler Raphekern bezeichnet wird.

Sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen beherbergt der dorsale Raphekern viele spezialisierte Neuronen, die den Serotoninspiegel im gesamten Gehirn steuern. Da hohe Serotoninkonzentrationen mit Wohlbefinden und Glück verbunden sind, während niedrige Konzentrationen mit Depressionen verbunden sind, spielt Serotonin eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Stimmung eines Menschen.

Sie entdeckten auch, dass der Tag / Nacht-Zyklus, in dem Individuen geboren werden, einen dauerhaften Einfluss auf das Aktivitätsniveau der Neuronen in dieser Region haben kann.

"Die Idee für die Studie haben wir aus einem Bericht von Wiener Psychiatern erhalten, in dem bei SAD-Patienten eine Korrelation zwischen den Geburtsjahren festgestellt wurde", sagte der Hauptautor der Studie, der Doktorand Noah Green.

Die Forscher beschlossen, sich auf den dorsalen Raphekern zu konzentrieren, da frühere Studien gezeigt hatten, dass er mit der biologischen Hauptuhr des Gehirns zusammenhängt und auch auf Melatonin reagiert, ein Hormon, das bei der Regulierung einer Reihe verwandter physiologischer Funktionen wie Schlaf und Blutdruck hilft und saisonale Reproduktion.

Für die Studie teilten die Forscher Mäuse in drei Gruppen ein.

Eine Gruppe wurde in einer Umgebung mit einem sommerlichen Lichtzyklus von 16 Stunden Licht und acht Stunden Dunkelheit geboren und aufgewachsen. Die zweite Gruppe wurde mit einem Zyklus von 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit wie Frühling und Herbst geboren und aufgewachsen. Die dritte Gruppe wurde in einem winterlichen Lichtzyklus mit acht Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit geboren und aufgewachsen.

Abgesehen vom Lichtzyklus waren die Umgebungen identisch.

Nach mehreren Tests zeigten die Ergebnisse, dass die Mäuse im Sommerlichtzyklus ein geringeres depressionsähnliches Verhalten zeigten als ihre Gegenstücke im Frühjahr / Herbst- oder Winterlichtzyklus.

Als die Biologen das Gehirn von Mäusen aus den drei Gruppen betrachteten, stimmten ihre Ergebnisse mit den Verhaltenstests überein. Sie fanden heraus, dass serotonerge Neuronen in den Mäusen mit Sommerlichtzyklus schneller feuern und erhöhte Serotoninspiegel und den Neurotransmitter Noradrenalin aufweisen, von dem bekannt ist, dass er serotonerge Neuronen anregt.

„Früher dachten wir, dass Serotonin wahrscheinlich beteiligt ist. Jetzt wissen wir, dass serotonerge Neuronen definitiv beteiligt sind “, sagte Douglas McMahon, Ph.D. von Vanderbilt, der die Studie betreute.

Wichtig ist, dass bei Mäusen, die in Sommerlichtzyklen geboren wurden, auf Winterlichtzyklen umgestellt wurde, das vermehrte Brennen von Serotonin-Neuronen über mehrere Monate bis ins Erwachsenenalter für die Mäuse anhielt.

„Dies zeigte, dass saisonale Photoperioden im frühen Leben dauerhafte Auswirkungen auf die Serotonin-Neuronen haben können. Wenn ein solcher Effekt beim Menschen auftritt und von langer Dauer ist, könnte er zur Jahreszeit der Geburtsmodulation des SAD-Risikos beitragen “, sagte McMahon, der den Stevenson-Lehrstuhl für Biowissenschaften an der Universität innehat.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie.

Quelle: Vanderbilt University