27 maart 2022 – Onderzoekers van de Universiteit van Osaka hebben ontdekt dat een specifieke groep hersencellen angstgerelateerd gedrag onder controle houdt. Het is algemeen bekend dat langdurige blootstelling aan stress kan leiden tot ernstige psychiatrische problemen. De precieze mechanismen die ten grondslag liggen aan de stressrespons zijn echter grotendeels ongrijpbaar gebleven.

Recente ontwikkelingen in microscopische beeldvorming door onderzoekers uit Japan hebben geleid tot de opwindende ontdekking van een kleine groep hersencellen die stress-geïnduceerde reacties beheersen. Deze cellen kunnen de sleutel zijn om de oorsprong van stressgerelateerde psychische aandoeningen te begrijpen.

In een studie die deze maand in Science Advances werd gepubliceerd, ontdekten onderzoekers van de Universiteit van Osaka een kleine groep hersencellen in de claustrum van muizen die stress-geïnduceerd angstgedrag regelt. Toen deze cellen werden geactiveerd met behulp van chemogenetische technologie, vertoonden muizen angstgerelateerd gedrag, terwijl deactivering van de cellen muizen weerbaarder maakte tegen chronische stress.

Tot voor kort was de identificatie van dergelijke kleine populaties van cellen met behulp van een onbevooroordeelde en hypothesevrije benadering een uitdaging vanwege technische beperkingen. Nu heeft de recente ontwikkeling van block-face seriële microscopietomografie (bekend als FAST) door onderzoekers van de Osaka University dit mogelijk gemaakt. Met deze techniek konden de onderzoekers veranderingen in cellulaire activiteit onderzoeken met de resolutie van een enkele cel. Het is algemeen bekend dat de verwerking van stress afhankelijk is van de communicatie tussen corticale en subcorticale hersengebieden; het exacte mechanisme dat aan deze communicatie ten grondslag ligt, is echter onzeker, wat de onderzoekers met deze techniek wilden ontdekken.

De onderzoekers gebruikten gevestigde psychologische diermodellen van terughoudendheid en sociale nederlaagstress om patronen van cellulaire activiteit in kaart te brengen bij muizen die werden blootgesteld aan stress. Met behulp van de FAST-techniek verzamelde het team beelden van de hele hersenen van controlemuizen en muizen die waren blootgesteld aan deze stressvolle omstandigheden. Van de 22 bestudeerde hersenregio’s werd de claustrum geïdentificeerd als een sleutelregio die gestreste hersenen onderscheidde van niet-gestresste hersenen: “Een gecombineerde benadering met behulp van hersenactivatiekartering en machine learning toonde aan dat de claustrumactivering dient als een betrouwbare marker van blootstelling aan acute stressoren”, zeggen hoofdauteurs Misaki Niu en Atsushi Kasai. Door de activiteit van deze cellen te manipuleren met behulp van chemogenetische technologie, concludeerden ze dat de claustrum cruciaal is voor de beheersing van stress-geïnduceerd angstgerelateerd gedrag. Toen de activiteit van deze cellen werd versterkt, vertoonden muizen angstig gedrag; deze kunnen vervolgens worden teruggedraaid door de activiteit van claustrumcellen te onderdrukken.

“Inactivering van op stress reagerende claustrum-neuronen kan op zijn minst een gedeeltelijke preventieve maatregel zijn voor het ontstaan ​​van depressie-achtig gedrag, en bovendien voor stressgevoeligheid om de veerkracht tegen emotionele stress te vergroten”, legt senior auteur Hitoshi Hashimoto uit. Deze opwindende ontdekking opent nieuwe mogelijkheden voor claustrumactiviteit als een nieuw behandeldoel voor angstgerelateerde aandoeningen en het verkrijgen van een beter begrip van de oorzaak van stressgerelateerde stoornissen.

Het artikel, “Claustrum bemiddelt bidirectionele en omkeerbare controle van stress-geïnduceerde angstreacties”, werd gepubliceerd in Science Advances bij DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abi6375.

Bron: resou.osaka-u.ac.jp

Dit bericht is 3578 keer gelezen.