Säure im Gehirn im Zusammenhang mit Panikstörungen, Depressionen

Jüngste Studien legen nahe, dass ein erhöhter Säuregehalt oder ein niedriger pH-Wert im Gehirn mit Panikstörungen, Angstzuständen und Depressionen verbunden ist.

Der Neurowissenschaftler der Universität Iowa, John Wemmie, Ph.D., sagt, seine Arbeit legt nahe, dass Änderungen des Säuregehalts auch für die normale Gehirnaktivität wichtig sind.

"Wir sind an der Idee interessiert, dass sich der pH-Wert im funktionellen Gehirn ändern könnte, weil wir Rezeptoren auf der Spur sind, die durch einen niedrigen pH-Wert aktiviert werden", sagt Wemmie, Associate Professor für Psychiatrie. "Das Vorhandensein dieser Rezeptoren impliziert die Möglichkeit, dass ein niedriger pH-Wert eine Signalrolle bei der normalen Gehirnfunktion spielt."

Er sagt, seine Studien haben gezeigt, dass diese säureempfindlichen Proteine ​​für normale Angstreaktionen sowie für das Lernen und Gedächtnis bei Mäusen erforderlich sind.

In der neuesten Studie bestand die erste Aufgabe darin, einen Weg zu finden, um pH-Änderungen im Gehirn zu messen. Er arbeitete mit Vincent Magnotta, Ph.D., Associate Professor für Radiologie, Psychiatrie und biomedizinische Technik an der UI, zusammen. Mit Magnottas Know-how bei der Entwicklung von MRT-basierten Bildgebungsverfahren (Magnetresonanztomographie) entwickelten die Forscher eine nicht-invasive Methode zur Erkennung und Überwachung von pH-Änderungen in lebenden Gehirnen.

Die MRT-basierte Methode konnte nach Angaben der Forscher globale Veränderungen des Gehirn-pH-Werts bei Mäusen nachweisen. Das Einatmen von Kohlendioxid, das den pH-Wert senkt und das Gehirn saurer macht, erhöhte das Signal. Bicarbonat-Injektionen, die den pH-Wert des Gehirns erhöhen, verringerten das MRT-Signal.

Die Methode scheint auch lokalisierte Gehirnaktivität zu erfassen. Wenn menschliche Freiwillige ein blinkendes Schachbrett betrachteten - ein klassisches Experiment, das eine bestimmte am Sehen beteiligte Gehirnregion aktiviert -, stellte die MRT-Methode einen pH-Abfall in dieser Region fest.

Die Studie bestätigt die Fähigkeit der neuen Technik, pH-Änderungen im Gehirn zu messen, sagt Magnotta und bietet Forschern eine weitere Möglichkeit, die Gehirnaktivität zu untersuchen.

Derzeit misst die funktionelle MRT (fMRT) die Gehirnaktivität, indem sie ein Signal erfasst, das auf Sauerstoffwerte im Blut zurückzuführen ist, die in aktive Hirnregionen fließen, aber nicht auf Änderungen des pH-Werts reagiert. Die neue Methode reagiert auf pH-Änderungen, wird aber nicht durch Änderungen der Sauerstoffversorgung des Blutes beeinflusst, erklärt er.

Nachdem der Test zur Messung des pH-Werts durchgeführt wurde, planen die Forscher weitere Studien, um zu untersuchen, wie pH-Änderungen bei bestimmten psychiatrischen Erkrankungen, einschließlich Angstzuständen und Depressionen, auftreten.

"Die Gehirnaktivität ist bei Menschen mit Hirnstörungen wie bipolaren oder Depressionen wahrscheinlich unterschiedlich, und dies könnte sich in dieser Maßnahme widerspiegeln", sagt Wemmie. „Und vielleicht am wichtigsten am Ende des Tages: Könnte dieses Signal bei psychiatrischen Erkrankungen des Menschen abnormal oder gestört sein? Und wenn ja, könnte es ein Ziel für Manipulation und Behandlung sein. “

Die Ergebnisse wurden in der neuesten Ausgabe der veröffentlicht Verfahren der National Academy of Sciences (PNAS) Early Edition.

Quelle: University of Iowa Health Care