Panikreaktionen basieren auf einem Mechanismus, der ursprünglich entstand, um vor einem drohenden Erstickungstod zu warnen. Das haben amerikanische Wissenschaftler von der Universität von Iowa in Iowa City herausgefunden. Sie setzten Mäuse einer erhöhten Kohlendioxid-Konzentration aus und untersuchten zeitgleich die Auswirkungen auf die Amygdala, eine Gehirnregion, die bei der Entstehung von Angst eine entscheidende Rolle spielt. Die Forscher stellten nun fest, dass spezielle Sensoren in der Amygdala ein vom Kohlendioxid verursachtes Absinken des pH-Werts registrieren, woraufhin Alarm ausgelöst wird. Bei Menschen mit Angststörungen seien die CO2-Sensoren vermutlich überempfindlich, berichten die Wissenschaftler um Adam Ziemann.
Um einem drohenden Erstickungstod zu entkommen, folgt auf eine erhöhte CO2-Konzentration im Blut eine Angstreaktion. Die Forscher fragten sich nun, wie genau der Alarm im Gehirn ausgelöst wird. In vorangegangenen Studien hatten sie bereits herausgefunden, dass ein spezielles Protein namens ASIC1a an der Entstehung von Angst beteiligt ist. Dieses Protein reagiert auf Veränderungen des pH-Wertes: Dieser sinkt nämlich, wenn der CO2-Gehalt im Blut steigt. Die Vermutung der Forscher: Da ASIC1a in der Amygdala besonders häufig vorkommt, könnte dieser Hirnbereich nicht nur an der Entstehung der Angst beteiligt sein, sondern selbst als Sensor fungieren.
Um diese These zu überprüfen, setzten die Wissenschaftler Mäuse unterschiedlich hohen CO2-Konzentrationen aus und beobachteten ihr Verhalten: Bei einer CO2-Konzentration von fünf Prozent mieden die Tiere offene Flächen ? ein Anzeichen von Furcht, denn offene Flächen bieten Feinden besonders viele Angriffsmöglichkeiten. Stieg die Konzentration gar auf 10 Prozent an, erstarrten die Mäuse, was bei vielen Tieren als Zeichen von großer Angst gilt. Bei einigen Tieren schalteten die Wissenschaftler nun aber die ASIC1a-Proteine in der Amygdala aus: Da somit keine Veränderungen im pH-Wert festgestellt werden konnten, zeigten die Tiere in der Folge auch keine Angst, als sich die CO2-Konzentration in ihrem Blut erhöhte.
In einem Folgeversuch konfrontierten die Forscher die Mäuse mit einem Duftstoff, der bei den Tieren Furcht erzeugte, nämlich dem Geruch eines Fuchses. Während die normalen Mäuse wiederum vor Angst erstarrten, zeigten die Tiere mit ausgeschaltetem ASIC1a-Protein auch in diesem Fall keine Reaktion. Nachdem die Wissenschaftler jedoch bei den normalen Mäusen den pH-Wert künstlich erhöht hatten, reagierten auch diese nicht länger auf den Fuchsgeruch. Demnach sinkt der pH-Wert also nicht nur in Anwesenheit von CO2, sondern auch bei anderen Bedrohungen. Diese Erkenntnis könnte neue Behandlungsansätze bei Menschen mit Angststörungen bieten, hoffen die Forscher.
Adam Ziemann (Universität von Iowa, Iowa City) et al.: Cell, Band 139, S. 1012 ddp/wissenschaft.de ? Jessica von Ahn
