21 september 2022

LiU-forskare har hittat en biologisk mekanism som förstärker lagringen av skrämmande minnen i hjärnan. Upptäckten ger ny kunskap om mekanismer bakom ångestrelaterade sjukdomstillstånd och identifierar en möjlig gemensam mekanism bakom ångest och alkoholberoende.

forskare i laboratoriemiljö. Foto Anna Nilsen

Att kunna känna rädsla är en förutsättning för att undkomma livshotande situationer och lära sig att undvika dem i framtiden. Men vid vissa tillstånd, som posttraumatiskt stressyndrom (PTSD) och flera ångestsjukdomar, blir rädsloreaktionerna överdrivna och finns kvar även när de inte längre är ändamålsenliga. Detta triggar intensiv ångest trots att faran inte längre är närvarande och blir ett hinder för personen som är drabbad. Forskare misstänker att en del individer har större sårbarhet för att utveckla patologisk rädsla och att detta orsakas av störningar i hur hjärnan processar skrämmande minnen.

Ett par delar av hjärnan är särskilt viktiga för bearbetning av rädslorelaterade minnen. När vi upplever något som hotfullt aktiveras amygdala, som arbetar tillsammans med delar av hjärnans pannlober, eller prefrontala cortex, som är viktiga för känsloreglering.

– Det är känt att nätverket av nervceller som kopplar ihop främre pannloberna med amygdala är inblandade i rädsloreaktioner. Hos individer med PTSD och andra ångesttillstånd är kopplingen mellan dessa hjärnstrukturer förändrad, säger Estelle Barbier, biträdande universitetslektor vid Centrum för social och affektiv neurovetenskap, CSAN, och Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper, BKV, vid Linköpings universitet, som har lett studien.

Men de molekylära mekanismerna som är inblandade i detta har länge varit okända. Forskarna bakom den aktuella studien har undersökt proteinet PRDM2, ett epigenetiskt enzym som stänger av uttrycket av många gener. Forskarna har tidigare sett att nivåerna av PRDM2 minskar vid alkoholberoende och att detta leder till förstärkta stressreaktioner. Hos människor är det mycket vanligt att alkoholberoende och ångestrelaterade tillstånd förekommer samtidigt och forskarna misstänker att det beror på gemensamma bakomliggande mekanismer.

Vissa minnen fastnar hårdare än andra

För att minnen ska bestå måste det nya minnet stabiliseras och bevaras som ett långtidsminne. Denna process kallas konsolidering. I den aktuella studien undersökte forskarna effekterna av minskade nivåer av PRDM2 på bearbetningen av skrämmande minnen.Markus Heilig och Estelle BarbierMarkus Heilig och Estelle Barbier vid Centrum för social och affektiv neurovetenskap, CSAN Foto Peter Holgersson

– Vi har identifierat en mekanism där ökad aktivitet i nätverket mellan främre pannloberna och amygdala ökar inlärda rädsloreaktioner. Vi visar att nedreglering av PRDM2 verkar öka konsolideringen av minnen förknippade med rädsla, säger Estelle Barbier.

Forskarna identifierade också gener som påverkades av att nivåerna av PRDM2 sänktes. Det visade sig att det ledde till en ökning av aktiviteten i nervceller som kopplar ihop pannloberna och amygdala.

– Patienter med ångestsjukdomar kan bli hjälpta av behandlingar som kan försvaga eller utplåna skrämmande minnen. Den biologiska mekanismen som vi har identifierat i den här studien innebär att PRDM2 är nedreglerat och i dag har vi inget sätt att höja det. Men mekanismen kan vara en del av förklaringen till varför en del individer har en sårbarhet för att utveckla ångestrelaterade tillstånd. Den kan också förklara varför dessa tillstånd och alkoholberoende så ofta förekommer tillsammans, säger Estelle Barbier.

Studien, som är gjord på råttor, publiceras i tidskriften Molecular Psychiatry. Forskningen har fått finansiellt stöd av bland annat Vetenskapsrådet, Region Östergötland, Stiftelsen Psykiatriska Forskningsfonden, Wallenbergstiftelserna och Knut och Alice Wallenbergs stiftelse.

Artikeln: An epigenetic mechanism for over-consolidation of fear memories, Riccardo Barchiesi, Kanat Chanthongdee, Michele Petrella, Li Xu, Simon Söderholm, Esi Domi, Gaelle Augier, Andrea Coppola, Wiskerke Joost, Szczot Ilona, Ana Domi, Louise Adermark, Eric Augier, Claudio Cantù, Markus Heilig och Estelle Barbier, (2022), Molecular Psychiatry, publicerad online den 21 september 2022, doi: 10.1038/s41380-022-01758-6

Mer forskning om alkoholberoende och PTSD

Senaste nytt från LiU

Samling av bilder på uppskjutning av raket, och man i laboratorium.

Han fick se sitt studentprojekt skjutas ut i rymden

I våras blev han färdig civilingenjör, bland annat efter ett projektarbete som skulle tåla en rymdfärd. Sent i november 2024 stod han på den svenska rymdbasen Esrange i Kiruna och fick se raketen lyfta.

Serverrum,data på svart skärm.

Maskinpsykologi – en brygga till generell AI

AI som är lika intelligent som människor kan bli möjlig tack vare psykologiska inlärningsmodeller, kombinerat med vissa typer av AI. Det menar Robert Johansson som i sin avhandling har utvecklat begreppet maskinpsykologi.

Forskning för hållbar framtid får nära 20 miljoner i bidrag

Ett oväntat samarbete mellan materialvetenskap och beteendevetenskap. Utveckling av bättre tjänster för att hantera klimatförändringarna. Det är två forskningsprojekt vid LiU som får stora stöd från Marianne och Marcus Wallenbergs stiftelse.