Verbesserung der lernassoziierten neuralen Plastizität durch selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer

Hintergrund:

Abschließende Beweise besagen, dass das serotonerge System die Neuroplastizität von der frühen Embryonalentwicklung bis zur Gehirnreifung im Erwachsenenalter vermittelt. Ziel dieser Studie ist es zu zeigen, dass selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) die lernabhängige Neuroplastizität in vivo verstärken und dadurch zum Verständnis der Forscher des Wirkmechanismus der Therapie mit SSRIs beitragen.

Ziele:

1. Nachweis eines positiven Einflusses von SSRIs auf den strukturellen Umbau während des Lernens, der sich in Verbesserungen der Mikrostruktur, Konnektivität und Funktionalität der grauen und weißen Substanz in Gehirnregionen widerspiegelt, die an Lernprozessen beteiligt sind.
2. Zu zeigen, dass dieser Effekt topologisch spezifisch ist, d.h. dass Verstärkungen von Plastizitätsmarkern in verschiedenen Regionen gefunden werden, abhängig von ihrer Beteiligung während der Durchführung spezifischer Lernaufgaben.

Studiendesign:

Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte, monozentrische Längsschnittstudie. 80 gesunde Probanden werden drei MRT-Scan-Sitzungen unterzogen: 1. Baseline, bei Studieneintritt, 2. nach 3 Wochen Gesichts-/emotionalem (n = 40) oder Lernen der Bedeutung chinesischer Schriftzeichen (n = 40) und 3. nach 3 Wochen Lernen von neuen Assoziationen unter Verabreichung eines SSRI oder Placebos.

Methoden:

MRT-Messungen werden an einem 3 Tesla PRISMA MAGNETOM MR-Scanner durchgeführt. Veränderungen in der Mikrostruktur der grauen Substanz werden mit hochauflösender struktureller MRT bewertet und mit Voxel-basierter Morphometrie (VBM) analysiert. Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) ermöglicht eine nicht-invasive Untersuchung der Neuroplastizität im menschlichen Gehirn, basierend auf der Verringerung der mittleren Diffusivität, die mit dem Anschwellen von Astrozyten nach erhöhter synaptischer Aktivität verbunden ist. Die funktionelle MRT im Ruhezustand (fMRI) ermöglicht die Messung von Veränderungen in der funktionellen Kopplung zwischen Gehirnregionen, und die fMRI während Aufgaben wird die unterschiedliche Aktivität in Gehirnregionen während des Lernens bewerten.

Relevanz und Auswirkungen:

Ziel dieser Studie ist es, den Nachweis zu erbringen, dass SSRIs die zytoarchitektonische Umstrukturierung erleichtern. Neben der Erweiterung des aktuellen Wissens der Forscher über die trophischen Wirkungen von SSRIs werden die Ergebnisse dieser Studie auch Wechselwirkungen zwischen dem serotonergen System und Veränderungen neuronaler Netzwerke während des Lernens sowie deren Verhaltensfolgen aufklären. Durch die Untersuchung der neurobiologischen Korrelate der antidepressiven und angstlösenden Wirkung von SSRIs wird diese Studie eine Begründung für gezielte Interventionen liefern, die die neuroplastizitätssteigernden Eigenschaften von SSRIs nutzen, um therapeutische Prozesse zu erleichtern.