Natürliche Gehirnrhythmen bestimmen den Cortisolspiegel und beeinflussen die Wachheit

Eine von Ōtākou Whakaihu Waka geleitete Studie ergab, dass Nervenzellen, die Stress kontrollieren, etwa einmal pro Stunde mit einer konstanten Rate an- und ausgeschaltet werden – selbst wenn gerade nichts Stressiges passiert.

Der leitende Autor, Associate Professor Carl Iremonger vom Department für Physiologie und Zentrum für Neuroendokrinologie der University of Otago, sagt, dass diese Rhythmen Aktivitäts- und Wachsamkeitsmuster bilden.

„Diese Ausbrüche der Nervenzellaktivität scheinen als natürliches ‚Wecksignal‘ zu wirken und führen oft zu einem Anstieg des Stresshormonspiegels oder Cortisols.

„Diese weltweit erste Forschung öffnet die Tür zur Erforschung der Auswirkungen dieser Rhythmen auf Gesundheit, Stimmung und Schlaf“, sagt Carl Iremonger, außerordentlicher Professor am Institut für Physiologie und Zentrum für Neuroendokrinologie in Otago.

Für diese Studie, die in der renommierten Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht wurde, verwendeten die Wissenschaftler eine optische Technik namens Photometrie, um die Aktivität von Nervenzellen bei Mäusen und Ratten zu verfolgen.

„Dabei leuchteten wir mit einem Licht in das Gehirn der Tiere, sodass wir die Aktivität der Nervenzellen Tag und Nacht beobachten konnten, während sich die Tiere frei bewegen konnten. Wir konnten dann abbilden, wie die Aktivität der Nervenbahnen mit Schlaf-Wach-Zyklen und dem Stresshormonspiegel koordiniert war.“

Es wurde gezeigt, dass eine Gruppe von Nervenzellen, die sogenannten Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH)-Neuronen, für den zirkadianen Rhythmus der Stresshormonausschüttung besonders wichtig sind.

„Diese Neuronen schalten sich in einem regelmäßigen Rhythmus etwa einmal pro Stunde ein und aus. Interessanterweise stellten wir fest, dass diese Veränderungen mit dem Schlaf-Wach-Rhythmus koordiniert sind, was darauf hindeutet, dass das Aktivierungsmuster mit Wachheit oder Aufmerksamkeit verknüpft ist. Wir stellten außerdem fest, dass sich das Verhalten der Tiere ändert, wenn CRH-Neuronen künstlich aktiviert werden – diejenigen, die zuvor ruhig geruht hatten, werden hyperaktiv.“

Laut Associate Professor Iremonger könnten die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis darüber führen, wie Störungen des Stressrhythmus zu Stimmungsschwankungen und Schlafstörungen führen können.

„Medikamente, die die Aktivität von CRH-Stressneuronen reduzieren, können auch bei der Behandlung von Erkrankungen nützlich sein, die mit einer überaktiven Stressreaktion verbunden sind.

Unsere neue Forschung hilft uns zu verstehen, wie das Gehirn diese normalen Rhythmen der Stresshormonausschüttung steuert. Das Verständnis der Funktionsweise dieser Gehirnsignale wird uns helfen, die Zusammenhänge zwischen Stresshormonspiegel, Wachsamkeit und psychischer Gesundheit zu verstehen.“