A01 A02 A03 A04 A05 A06 A07 A09 A10 A11 A12 A13 A14 A18 A19 A21 F01 F02 INF

A07 – Untersuchungen zur Interaktion von Stress und serotonergen Signalwegen bei der Modulation von Extinktionslernen in der Amygdala

Katharina Spoida, Stefan Herlitze

Die Amygdala ist eine der wichtigsten neuronalen Schaltkreise für die Verarbeitung von gedächtnisbasieren emotionalen Verhaltens wie Angst und Furcht und spielt ebenso eine wichtige Rolle bei der Signalverarbeitung von Stress. In diesem Projekt wollen wir deswegen die Rolle der serotonergen Signalwege in der Amygdala für das aversive und Extinktionslernen unter normalen Bedingungen und unter Stress untersuchen. Wir werden optogenetische Verfahren einsetzen, um die Sertoninausschüttung direkt in der Amygdala und 5HT2A und 5HT2C Rezeptorsignalwege in spezifischen GABAergen und glutamatergen Neuronen zu kontrollieren. Wir wollen hierbei lernen, wie die Angstkonditionierung, die Extraktion, Renewal und Reinstatement unter normalen und Stressbedingungen verstärkt oder vermindert werden kann.

Leitfragen des Projekts A07:

  • Wie wirkt sich die Freisetzung von Serotonin in der Amygdala in vivo auf Angstkonditionierung, Extinktion, Erneuerung und Wiederherstellung unter normalen und stressbehafteten Bedingungen aus?
  • Wie aktivieren 5HT2A- und 5HT2C-Rezeptorensignale entweder in GABAergen (Parvalbumin-positive) oder glutamatergene Neuronen in der basolateralen Amygdala, beziehungsweise verstärken oder hemmen die Furchtkonditionierung, Extinktion, Erneuerung und Wiederherstellung unter normalen und stressbehafteten Bedingungen?
  • Wie bestimmen 5HT2A- und 5HT2C-Rezeptorensignale in GABAergen (Parvalbumin-positive) oder glutamaterge Neuronen in der basolateralen Amygdala die zelluläre Antwort von GA-BA-genen und glutamatergenen Neuronen während der Angstkonditionierung und –extinktion unter normalen und stressbehafteten Bedingungen?

Katharina Spoida

Projektleiterin A07

Ruhr-Universität Bochum

Stefan Herlitze

Projektleiter A07

Ruhr-Universität Bochum

Pauline Bohne

Doktorandin A07

Ruhr-Universität Bochum

Sandra Süß

Doktorandin A07

Ruhr-Universität Bochum

Hanna Böke

Doktorandin A07

Ruhr-Universität Bochum

10 projektrelevante Publikationen

Azimi Z, Barzan R, Spoida K, Surdin T, Wollenweber P, Mark MD, Herlitze S, Jancke D (2020) Separable gain control of ongoing and evoked activity in the visual cortex by serotonergic input. ELife. 9.

Batsikadze G, Rezaee Z, Chang D-I, Gerwig M, Herlitze S, Dutta A, Nitsche MA, Timmann D (2019) Effects of cerebellar transcranial direct current stimulation on cerebellar-brain inhibition in humans. A systematic evaluation. Brain Stimul. 12: 1177–1186.

Bohne P, Schwarz MK, Herlitze S, Mark MD (2019) A new projection from the deep cerebellar nuclei to the hippocampus via the ventrolateral and laterodorsal thalamus in mice. Front Neural Circuits. 13: 51.

Eickelbeck D, Karapinar R, Herlitze S, Spoida K (2018) Optogenetic Approaches for Controlling Neuronal Activity and Plasticity. In: Handbook of in vivo Neural Plasticity Techniques, pp 285–310. Elsevier.

Eickelbeck D, Karapinar R, Jack A, Suess ST, Barzan R, Azimi Z, Surdin T, Grömmke M, Mark MD, Gerwert K, Jancke D, Wahle P, Spoida K, Herlitze S (2019) CaMello-XR enables visualization and optogenetic control of Gq/11 signals and receptor trafficking in GPCR-specific domains. Commun Biol. 2: 60.

Eickelbeck D, Rudack T, Tennigkeit SA, Surdin T, Karapinar R Schwitalla J-C, Mücher B, Shulman M, Scherlo M, Althoff P, Mark MD, Gerwert K, Herlitze S (2020) Lamprey Parapinopsin (“UVLamP”). A Bistable UV‐Sensitive Optogenetic Switch for Ultrafast Control of GPCR Pathways. Chembiochem. 21: 612–617.

Hasegawa E, Maejima T, Yoshida T, Masseck OA, Herlitze S, Yoshioka M, Sakurai T, Mieda M (2017) Serotonin neurons in the dorsal raphe mediate the anticataplectic action of orexin neurons by reducing amygdala activity. Proc Natl Acad Sci USA. 114: E3526-E3535.

Soya S, Takahashi TM, McHugh TJ, Maejima T, Herlitze S, Abe M, Sakimura K, Sakurai T (2017) Orexin modulates behavioral fear expression through the locus coeruleus. Nat Commun. 8: 1606.

Spoida K, Eickelbeck D, Karapinar R, Eckhardt T, Mark MD, Jancke D, Ehinger BV, König P, Dalkara D, Herlitze S, Masseck OA (2016) Melanopsin Variants as Intrinsic Optogenetic On and Off Switches for Transient versus Sustained Activation of G Protein Pathways. Curr Biol. 26: 1206–1212.150

Tennigkeit SA, Karapinar R, Rudack T, Dreier M-A, Althoff P, Eickelbeck D, Surdin T, Grommke M, Mark MD, Spoida K, Lubben M, Howeler U, Herlitze S, Gerwert K (2019) Design of an Ultrafast G Protein Switch Based on a Mouse Melanopsin Variant. Chembiochem. 20(14): 766-1771.