Serotonin-Studie erklärt, warum manche Menschen eher zu Angstzuständen neigen

Angst ist keine Einheitsgröße für alle. Wenn sie mit der gleichen Situation oder dem gleichen Stressor konfrontiert werden, bleiben manche Menschen ruhig, während andere in Panik geraten. Dank einer seltsamen neuen Studie über Seidenaffen sind Forscher nun einen Schritt näher dran zu verstehen, warum ein Ereignis bei manchen Menschen die Angst in die Höhe schießen lässt, während andere ruhig bleiben.

Nach den am Montag im Journal of Neuroscience veröffentlichten Forschungsergebnissen ist die Eigenschaftsangst – eine allgemeine Tendenz, auf wahrgenommene Bedrohungen in der Umwelt mit Angst zu reagieren – an Serotonintransporter gebunden, die im emotionsverarbeitenden Zentrum des Gehirns, der Amygdala, arbeiten.

Wenn sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen, könnten Wissenschaftler möglicherweise schnellere und wirksamere Medikamente gegen Angst entwickeln, indem sie auf diese Hirnregionen abzielen.

Menschen sind unterschiedlich anfällig für Angst, und auf der Grundlage dieser Forschung gibt es eine „klare neurologische Grundlage für diese Anfälligkeit“, erklärt Mitautor Shaun Quah, ein Forscher der Neurowissenschaften an der Universität Cambridge, gegenüber Inverse.

„Es ist wichtig, dass die Menschen mitfühlender sind und verstehen, dass nicht jeder auf denselben Stressor gleich reagiert; manche Menschen sind prädisponiert, empfindlicher auf Angstgefühle zu reagieren.“

Serotonin-Systeme – Frühere Forschungen deuten darauf hin, dass Serotonin, die so genannte „Glücks-Chemikalie“, eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Stimmung spielt und zum psychischen Wohlbefinden beiträgt. Der Serotoninspiegel im Gehirn wird zum Teil durch Proteine auf der Oberfläche der Gehirnzellen gesteuert – die Serotonintransporter. Wenn der Transporterspiegel hoch ist, ist der Serotoninspiegel niedriger, erklärt Quah.

Gängige Medikamente gegen Angstzustände und Depressionen, so genannte selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI), zielen auf diese Serotonin-Transporter ab und können die Symptome bei Menschen und Tieren manchmal erfolgreich lindern. Da diese oral einzunehmenden Medikamente nicht bei allen Menschen wirken, bemühen sich Forscher – wie dieses Team – um die Entwicklung wirksamerer Behandlungen.

Früher wussten die Wissenschaftler nicht genau, wie die Serotoninsysteme in bestimmten Hirnregionen die individuellen Unterschiede in der Angstneigung beeinflussen.

Um dieser Frage nachzugehen, untersuchten die Forscher Marmosetten – kleine Affen, deren Gehirne „große Ähnlichkeiten“ mit dem menschlichen Gehirn aufweisen, erklärt Quah. Diese Affen zeigen auch ein ähnliches angstähnliches Verhalten wie der Mensch, das auf SSRIs anspricht.

Das Team führte zwei Experimente durch: Im ersten setzten die Forscher jeden Affen allein in einen Käfig und setzten die Tiere einem unbekannten Menschen aus, der eine Maske trug. Der Mensch stand 40 Zentimeter vom Käfig entfernt und hielt zwei Minuten lang Augenkontakt mit dem Affen.

Eine Illustration des „menschlichen Eindringlingstests“, der in dieser Studie verwendet wurde.Shaun Quah

Sie beobachteten, wie die Affen vor, während und nach der Begegnung mit dem menschlichen Eindringling reagierten. Die Forscher verfolgten, wie und wohin sich die Tiere im Käfig bewegten, was auf den Grad ihrer Vermeidung hindeutet. Das Team dokumentierte auch, ob die Tiere mit dem Körper wippten oder Laute von sich gaben – Verhaltensänderungen, die auf den Grad ihrer Angst hindeuten.

Die Wissenschaftler nutzten diese Verhaltenshinweise, um für jedes Tier Angstwerte zu ermitteln. Die Tiere mit den höchsten Angstwerten verbrachten die meiste Zeit im hinteren Teil des Käfigs, hoch oben, verharrten relativ ruhig und machten Kopf- und Körperbewegungen sowie Rufe, so die Studie.

Dann schlachteten die Forscher die Tiere auf humane Weise und analysierten verschiedene Gehirnregionen, darunter den präfrontalen Kortex, die Amygdala, den dorsalen anterioren cingulären Kortex und die Raphe-Kerne. Sie untersuchten die Expressionsniveaus für das Serotonin-Transporter-Gen in diesen spezifischen Bereichen, da sie in den Serotonin- und Emotionsregulationskreislauf des Gehirns eingebunden sind.

Dabei zeigte sich, dass Affen mit erhöhter Reaktivität (diejenigen, die am ängstlichsten waren) eine hohe Genexpression für Serotonintransporter in ihrer Amygdala aufwiesen. Dieser Befund deutet darauf hin, dass die Serotonin-Signalisierung das ängstliche Verhalten steuert.

„Da die Gehirne nicht-menschlicher Primaten große Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Gehirn aufweisen, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass eine verminderte Serotonin-Signalisierung in der Amygdala zum Teil der erhöhten Reaktivität von Menschen auf eine wahrgenommene Bedrohung zugrunde liegen könnte“, sagt Quah.

Das Team führte ein zweites Experiment durch, um zu sehen, ob sie diese Serotonin-Signalisierung modulieren können. Sie wählten sechs Affen aus, die an Angstzuständen litten. Dann implantierten sie ihnen unter Narkose dünne Metallröhren direkt ins Gehirn. Anschließend infundierte das Team direkt SSRI-Medikamente in die Amygdalae der ängstlichen Affen.

„Wenn Sie dazu neigen, sich ängstlich zu fühlen, sollten Sie das nicht als persönliches Versagen betrachten.“

Die Forscher wiederholten dann das erste Experiment – setzten die Affen einem unbekannten Menschen aus und verfolgten ihre Reaktion. Nach der direkten Infusion erfuhren die Affen eine sofortige Linderung der Symptome und zeigten ein geringeres Maß an angstbedingtem Verhalten.

Die direkte Infusion von SSRIs in die Amygdalae führte bei den Affen zu einer viel schnelleren angstlösenden Wirkung als die üblicherweise bei oralen SSRI-Medikamenten beobachtete. Normalerweise dauert es mehrere Wochen, bis eine Linderung der Symptome eintritt, wenn das Medikament oral eingenommen wird.

Die Forschung muss am Menschen wiederholt werden, bevor mit Sicherheit gesagt werden kann, dass diese Version der SSRI-Behandlung auch bei Menschen funktionieren würde. Derzeit ist die Implantation von Röhren, die speziell für die Verabreichung von Medikamenten gegen Angstzustände in das menschliche Gehirn bestimmt sind, keine praktikable Option, sagt Quah.

Die Ergebnisse legen jedoch nahe, dass die Ausrichtung auf die Amygdalae eine wirksame Behandlung für Tiere und Menschen mit Angstzuständen beschleunigen könnte.

„Wenn Sie dazu neigen, sich ängstlich zu fühlen, sollten Sie dies nicht als persönliches Versagen betrachten“, sagt Quah. „

Quah schlägt vor, Methoden zur Bewältigung dieser Gefühle mit einem Berater oder Therapeuten für psychische Gesundheit zu besprechen.

Zusammenfassung: Eine hohe Eigenschaftsangst ist mit einer veränderten Aktivität der Emotionsregulationsschaltkreise und einem höheren Risiko für die Entwicklung von Angststörungen und Depressionen verbunden. Diese Schaltkreise werden in hohem Maße durch Serotonin moduliert. Um zu verstehen, warum manche Menschen anfälliger für die Entwicklung affektiver Störungen sind, haben wir untersucht, ob die mit Serotonin zusammenhängende Genexpression in den Emotionsregulationsschaltkreisen des Gehirns individuellen Unterschieden bei Angstzuständen zugrunde liegt. Zunächst haben wir den Zusammenhang zwischen der regionsspezifischen Expression der Gene für den Serotonintransporter (SLC6A4) und den Serotoninrezeptor (HTR1A, HTR2A, HTR2C) und angstähnlichem Verhalten untersucht, und zweitens haben wir ihre kausale Rolle bei zwei Schlüsselmerkmalen des Phänotyps der ausgeprägten Angst untersucht: hohe Reaktionsfähigkeit auf angstauslösende Reize und eine übertriebene konditionierte Bedrohungsreaktion. Während die Expression der Serotoninrezeptoren in keiner der untersuchten Hirnregionen einen signifikanten Zusammenhang mit angstähnlichem Verhalten zeigte, war die Expression der Serotonintransporter, insbesondere im rechten ventrolateralen präfrontalen Kortex und am stärksten in der rechten Amygdala, positiv mit angstähnlichem Verhalten verbunden. Der kausale Zusammenhang zwischen dem Serotoninspiegel in der Amygdala und der Empfindlichkeit der Tiere gegenüber Bedrohungen wurde durch direkte Infusionen eines selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmers (Citalopram) in die Amygdala bestätigt. Durch die Blockade der Serotonin-Wiederaufnahme in der Amygdala wurden sowohl angstähnliche Verhaltensweisen als auch konditionierte bedrohungsinduzierte Reaktionen reduziert. Diese Ergebnisse belegen, dass eine hohe Expression des Serotonintransporters in der Amygdala zum Phänotyp der ausgeprägten Angst beiträgt, und legen nahe, dass die Verringerung der Bedrohungsreaktivität durch SSRIs durch ihre Wirkung in der Amygdala vermittelt werden kann.