Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Bedrohungsverarbeitung im Gehirn

MONTREAL / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie der McGill University hat aufgedeckt, dass männliche und weibliche Mäuse unterschiedliche neuronale Netzwerke nutzen, um Bedrohungen zu verarbeiten, obwohl ihr Verhalten ähnlich erscheint.

Eine kürzlich in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie hat gezeigt, dass männliche und weibliche Mäuse unterschiedliche Gehirnkreisläufe verwenden, um bedrohliche Situationen zu verarbeiten. Diese Entdeckung stellt die Annahme in Frage, dass ähnliches Verhalten auf ähnliche Gehirnfunktionen hinweist, und betont die Notwendigkeit, beide Geschlechter in der Gehirnforschung zu berücksichtigen, um allgemein gültige Ergebnisse zu erzielen.

Die von Rosemary Bagot geleitete Studie an der McGill University zielte darauf ab, die Unterrepräsentation von Weibchen in der neurowissenschaftlichen Forschung zu adressieren. Historisch gesehen wurden männliche Tiere als Standardtestsubjekte verwendet, in der Annahme, dass die Ergebnisse universell anwendbar seien. Doch zunehmend deutet die Forschung darauf hin, dass Männer und Frauen oft unterschiedliche Muster der Gehirnaktivität zeigen, insbesondere bei der Verarbeitung von Emotionen und Stress.

Um zu untersuchen, wie die Gehirne von männlichen und weiblichen Mäusen bedrohliche und nicht bedrohliche Signale verarbeiten, konzentrierten sich die Forscher auf zwei zentrale Gehirnwege. Beide Wege beginnen in Hirnregionen, die Emotionen und Entscheidungsfindung regulieren: dem medialen präfrontalen Kortex und dem ventralen Hippocampus. Diese Bereiche senden Informationen an das Nucleus accumbens, das eine zentrale Rolle bei der Integration von Signalen im Zusammenhang mit Belohnung und Bedrohung spielt.

Die Studie verwendete fortschrittliche Techniken, um die Gehirnaktivität in beiden Geschlechtern zu untersuchen. In einem Teil des Experiments wurden 17 Mäuse einer Form des Pavlovschen Konditionierens unterzogen, bei der ein Hinweisreiz einen bevorstehenden leichten Fußschock signalisierte, während ein anderer Reiz keinen Schock vorhersagte. Im Laufe der Zeit lernten die Mäuse, bei Auftreten des bedrohlichen Reizes zu erstarren. Forscher nutzten Faserphotometrie, um in Echtzeit Veränderungen der Kalziumspiegel in bestimmten Gehirnzellen zu messen, ein Indikator für neuronale Aktivität.

Parallel dazu verwendeten die Forscher eine Methode namens Chemogenetik, um die Aktivität in diesen Wegen selektiv zu hemmen. Mäuse erhielten Injektionen von Designer-Rezeptoren, die durch ein Medikament aktiviert werden konnten, was es den Forschern ermöglichte, die Verbindungen vom präfrontalen Kortex zum Nucleus accumbens oder vom Hippocampus zum Nucleus accumbens vorübergehend zu deaktivieren. Dies ermöglichte es ihnen zu beobachten, wie das Ausschalten jedes Weges das Verhalten bei männlichen und weiblichen Mäusen beeinflusste.

Interessanterweise korrelierten diese neuronalen Unterschiede nicht mit großen Unterschieden im grundlegenden Erstarrungsverhalten, das zwischen den Geschlechtern ähnlich blieb. Doch als die Forscher eine auf Belohnung basierende Aufgabe hinzufügten, traten neue geschlechtsspezifische Unterschiede auf. Mäuse wurden darauf trainiert, einen Hebel zu drücken, um eine süße Belohnung zu erhalten. Während des Tests wurden die Bedrohungs- und Sicherheitsreize wieder eingeführt, und es wurde erwartet, dass die Mäuse ihr Hebeldrücken während des Bedrohungsreizes reduzieren, aber während des Sicherheitsreizes fortsetzen.

Diese Forschung unterstreicht, dass selbst wenn das Verhalten gleich erscheint, das Gehirn je nach Geschlecht sehr unterschiedlich arbeiten kann. Diese Erkenntnisse könnten erklären, warum einige psychiatrische Störungen, wie Angst und Depression, geschlechtsspezifische Muster in ihrer Entwicklung und ihrer Reaktion auf Behandlungen zeigen. Da die in dieser Studie untersuchten Wege auch empfindlich auf chronischen Stress reagieren, könnte die Arbeit auch zukünftige Forschungen darüber informieren, wie langfristiger Stress Männer und Frauen auf neuronaler Ebene unterschiedlich beeinflusst.

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