Ab auf die Insel mit negativen Empfindungen

In der Inselrinde treffen akute Sinneseindrücke, körperliche Zustände, Gefühle und Emotionen zusammen. Wie diese Informationen dort verarbeitet werden, ist jedoch weitgehend unklar – Wissen, dass uns fehlt, um die Vorgänge bei Depressionen, Angsterkrankungen und Essstörungen besser zu verstehen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie haben nun die Inselrinde der Maus genauer untersucht.

Gefühle und Emotionen haben einen großen Einfluss auf unser Verhalten. „Das ist auch gut so“, weiß Nadine Gogolla, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Neurobiologie. „Riecht zum Beispiel eine Maus einen Fuchs, dann bringt das Gefühl der Furcht sie dazu, ihre Ausflüge in die Umgebung einzustellen und erst einmal mit dem Fressen aufzuhören.“ Einen ähnlich hemmenden Einfluss haben auch negative Körperzustände wie zum Beispiel Übelkeit. Solch unterschiedliche negativen Empfindungen und Verhaltensanpassungen sind über die hintere Inselrinde miteinander verbunden, wie Gogolla und ihr Team nun zeigen.

Daniel Gehrlach und seine Kollegen aus der Gogolla-Gruppe fanden heraus, dass die Nervenzellen der hinteren Inselrinde auf eine Vielzahl von Sinneseindrücken, Emotionen und Körperzuständen reagieren. Die hier verarbeiteten Informationen haben alle eine negative Auswirkung oder Signalwirkung auf das Tier. Interessanterweise können einzelne Nervenzellen dabei auf so unterschiedliche negative Reize wie Bitter, Furcht, Schmerz, Durst und körperliches Unwohlsein reagieren.

Sobald die Zellen solch einen negativen Zustand erkennen, leiten sie die Informationen über zwei unterschiedliche Nervenbahnen zum Mandelkern oder dem Nucleus accumbens weiter. Beide Gehirnregionen sind dafür bekannt, dass sie das Verhalten eines Tieres direkt beeinflussen können. „Wir konnten erstmals zeigen, welchen Einfluss die Inselrinde über diese beiden neu entdeckten Verbindungen auf das Verhalten hat“, sagte Gogolla.

Die Aktivierung der Nervenbahn von der Inselrinde zum Mandelkern bewirkt vor allem Verhaltensanpassungen an Angst: Die Maus reduziert ihre Nahrungsaufnahme, sozialen Kontakte und auch das Erkunden der Umgebung. Unterdrückten die Forscher die Aktivität dieser Nervenbahn, waren die Tiere weniger ängstlich.

Das Aktivieren der Nervenbahn zum Nucleus accumbens hatte dagegen den gleichen Effekt wie eine Krankheit: Die Mäuse hörten auf zu fressen. Interessanterweise konnten die Tiere trotz Übelkeit etwas fressen, wenn diese Nervenbahn inaktiviert wurde. „Die so gezeigten mechanistischen Zusammenhänge in der Maus sind ein wichtiger Schritt um Angsterkrankungen, Depressionen und Essstörungen wirklich zu verstehen“, erklärte Gogolla.

Das Gefühl, krank zu sein, oder starke negative Emotionen sollen Mensch und Tier dazu bringen, sich zu schonen und schützen. Angsterkrankungen oder Depressionen entstehen, wenn negative Emotionen zu stark oder zu häufig werden. „Möglicherweise lernt die Inselrinde aus vorherigen Erfahrungen, sodass die Zellen beim nächsten negativen Eindruck stärker oder schneller reagieren“, überlegt Gogolla. „Haben wir solche Zusammenhänge erst einmal verstanden, finden wir vielleicht auch Wege, um sie rückgängig zu machen oder zumindest einzudämmen.“

Originalpublikation:
Gehrlach DA et al.: Aversive state processing in the posterior insular cortex.
Nature Neuroscience 2019;22:1424–1437.