Darstellung pathophysiologisch und therapeutisch relevanter Hirnareale psychiatrischer Erkrankungen: eine invasiv tierexperimentelle Studie

Abstract

Die Ätiologie und Pathophysiologie psychiatrischer Erkrankungen wie der Depression oder der Zwangserkrankungen ist bis heute nicht vollends geklärt, die Therapie durch Nebenwirkungen limitiert und weiterhin insuffizient. Bisherige Forschungsergebnisse weisen auf eine unterschiedliche Pathogenese dieser Erkrankungen hin, in der genetische, neuroendokrinologische, neurobiologische, neurophysiologische und psychosoziale Faktoren eine Rolle spielen. Man geht davon aus, dass Dysfunktionen in neuronalen Regelkreisen, wie z.B. im Bereich des kortiko-basalganglio-thalamo-kortikalen Systems (CBGT) und daraus resultierende Störungen im Bereich der Neurotransmittersysteme, psychiatrische Erkrankungen auslösen können. Auf welche Weise der CBGT- Regelkreis und diese Neurotransmittersysteme in der Induktion psychiatrischer Erkrankungen bzw. pathologischer Verhaltensweisen interagieren, ist jedoch bislang weitestgehend unbekannt. Ziel der hier vorgestellten Projekte ist die topographische und funktionelle Untersuchung ausgewählter Hirnareale im Hinblick auf depressionsähnliches und zwanghaftes Verhalten in unterschiedlichen Tiermodellen. Dieses wurde durch läsionale Beeinflussung und anschließende Korrelation des daraus resultierenden Verhaltens mit Dysregulationen des dopaminergen und serotonergen Systems auf molekularer und funktioneller Ebene quantifiziert. Zusätzlich untersuchten wir die Auswirkung einer tiefen Hirnstimulation auf die Aktivitätsänderungen der Projektionsareale des Nucleus subthalamicus (STN), als Schaltstelle des CBGT. Dadurch sollen Rückschlüsse auf anatomisch funktionale Verknüpfungen des STN einerseits sowie Erkenntnisse über das Verfahren der tiefen Hirnstimulation andererseits, v.a. als experimentelles Instrument, gewonnen werden. Durch die Ergebnisse dieser vier Studien kann ein Beitrag zum weiteren Verständnis über die Funktion des CBGT im Hinblick auf die Ätiopathogenese psychiatrischer Erkrankungen geleistet und neue Wege für die Entwicklung effizienter Therapiestrategien vorbereitet werden.

The aetiology and pathophysiology of psychiatric illnesses like depression or obsessive compulsive disorders are not fully understood, therapy often is insufficient and limited by side effects. Preliminary experimental findings point to a different pathogeny of these illnesses in which genetic, neuroendokrinologische, neuro-biological, neuro-physiological and psychosocial factors play a role. It has been assumed that dysfunctional neuronal circuits , as for example in the area of the cortiko-basalganglio-thalamo-cortical system (CBGT) resulting also in disturbed neurotransmitter systems, can lead to psychiatric illnesses. In which manner the CBGT and its neurotransmitter systems interoperate in the induction of psychiatric illnesses or pathological behaviour patterns is so far not fully understood. The aim of the present study introduced here was the topographic and functional investigation of well-chosen brain areas in view of compulsive behaviour as well as depression- like behaviour in different animal models. This was quantified by lesion and subsequent correlation of behaviour resulting from it as well as with dysregulations within the dopaminergic and serotonergic system at molecular and functional levels. In addition, we examined the effect of a deep brain stimulation for the activity changes of the projection areas of the nucleus subthalamicus (STN), as a switch place of the CBGT. Conclusions on anatomically functional linkings of the STN should be thereby won on the one hand as well as knowledge about the procedure of the deep brain stimulation on the other hand. A contribution to the further understanding about the function of the CBGT can be made by the results of these four studies in view of the aethiopathogenesis of psychiatric illnesses as well as new ways for the development of alternative therapy strategies can be prepared.