Kaliumkanäle im Gehirn regulieren Gewöhnungseffekt

London (Canada) – Die Aktivierung spezieller Kaliumkanäle könnte eine entscheidende Rolle bei der Gewöhnung an unbekannte sensorische Informationen spielen. Susanne Schmid und ihre Arbeitsgruppe an der Western’s Schulich School of Medicine & Dentistry berichten darüber in eher grundsätzlicher Weise im Journal of Neuroscience (2017; doi: 10.1523/JNEUROSCI.3699-16.2017).

Wer ein unbekanntes Geräusch hört, schreckt häufig im ersten Moment auf oder wendet sich zumindest zu der unbekannten Lärmquelle. Wenn das Gehirn das Geräusch als un­gefährlich einstuft, folgt bei wiederholter Exposition in der Regel eine Habituation, also eine Gewöhnung. Das zentrale Nervensystem ist dann in der Lage, die Geräuschquelle als unwichtig zu bewerten und aus der bewussten Wahrnehmung herauszufiltern.

Bewertung von Sinnenreizen gestört

Proble­matisch wird es, wenn Erkrankungen wie eine Schizophrenie oder eine Autismus-Spektrum-Störung die qualitative Bewertung von Sinnenreizen stören. So kann es dazu kommen, dass das Bewusstsein von Sinneswahrnehmungen regelrecht bombardiert wird. Eine Habituation kann dann nicht stattfinden. Wie das Phänomen der Geräusch­habitua­tion konkret funktioniert, ist laut der Arbeitsgruppe aber bisher unklar.

Aus den Vorarbeiten anderer Gruppen wussten die Wissenschaftler, dass BK-Channels, das sind spannungsabhängige Kaliumkanäle mit einer besonders hohen Durchflussrate, in dem Prozess der Habituation eine Rolle zu spielen scheinen. Die Forscher nutzten eine Reihe von In-vivo- und In-vitro-Ansätzen, um diese Hypothese zu testen.

Über die Patch-Clamp-Technologie konnten die Forscher nachweisen, dass die entspre­chenden Kanäle tatsächlich eine Rolle in der Habituation spielen. Sie konnten zeigen, dass die Kanäle durch ihren Phosphorylierungszustand die synaptische Depres­sion di­rekt beeinflussen konnten. Durch pharmakologische Interventionen an diesem Kanal wa­ren die Forscher in der Lage, die Habituation zu beeinflussen.

Durch ihre Arbeit konnten die Forscher bestätigen, dass der BK-Channel die sensori­sche Habituation beeinflusst. Sie hoffen, dass sich ihre Erkenntnisse in klinische Anwen­dungen übersetzen lassen, die psychiatrisch erkrankten Patienten helfen können.

hil