Dopaminerge Modulation der Neuroplastizität: Mechanismen, und Übertragbarkeit der Effekte auf präfrontale Funktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael A. Nitsche
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendspychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 454812028

Dopamin ist einer der wichtigsten Neuromodulatoren des menschlichen Gehirns und spielt eine Schlüsselrolle in vielen neuronalen und kognitiven Prozessen, einschließlich Lernen und Gedächtnisbildung. Es ist darüber hinaus in eine Vielzahl neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen involviert. Die neurophysiologische Grundlage dieser Effekte ist ein modulatorischer Effekt auf zerebrale Erregbarkeit und Plastizität, der tierexperimentell ausführlich untersucht wurde. Es wird vermutet, dass Dopamin Lernen durch eine Verbesserung des Signal-zu-Rauschen Verhältnisses neuronaler Aktivität verbessert, und dass dieser Effekt durch abgestimmte Regulation dopaminerger Rezeptor-Sybtypen zustsande kommt, insbesondere der Regulation von D1 und D2 Rezeptoren. In der ersten Förderperiode haben wir einen solchen fokussierenden Effekt des Dopamins, der dosis- und Rezeptor-Subtyp-abhängig war, auf Plastizität des motorischen Kortex bei gesunden Menschen nachgewiesen. Im jetzt beantragten Projekt streben wir die Exploration der diesem Effekt zugrundeliegenden Mechanismen an. Wir werden zunächst die Beteiligung GABAerger und glutamaterger Prozesse an den dopaminergen Auswirkungen auf Neuroplastizität untersuchen, da bekannt ist, dass diese Rezeptoren antagonistisch durch die Aktivität unterschiedlicher Dopamin Rezeptor-Subtypen beeinflusst werden. Wir werden darüber hinaus die mechanistische Grundlage für den Fokussierungseffekt des Dopamin auf zerebrale Plastizität untersuchen. Schließlich werden wir untersuchen, ob die Resultate, die wir am Modell des motorischen Kortex erzielt haben, auf den präfrontalen Kortex, der sich unterscheidende Verteilungen dopaminerger Rezeptoren aufweist, und für eine Vielzahl kognitiver Funktionen relevant ist, übertragbar sind. Die Ergebnisse dieses Projektes werden uns helfen, Mechanismen der dopaminergen Auswirkungen auf Neuroplastizität des menschlichen Gehirns und auf kognitive Prozesse besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Min-Fang Kuo, Ph.D.