Stress and emotional memory in health and disease: mechanism of action and functional implications.

Stress en emotioneel geheugen. Emotionele, stressvolle gebeurtenissen worden over het algemeen goed onthouden. In dit project wordt de neuronale basis van dit fenomeen nader onderzocht. Als gevolg van de stressvolle gebeurtenis worden de nivo’s van een aantal hormonen in de hersenen sterk verhoogd, zoals noradrenaline (NA), corticotropin releasing hormoon (CRH) en corticosterone. Centraal in onze experimenten tot nu toe was de vraag: Wat is het effect van deze hormonen op lange-termijn potentiatie (LTP), momenteel het meest aanvaarde neurobiologische substraat voor leerprocessen? Dit is onderzocht in twee gebieden die betrokken zijn bij emotioneel geheugen, t.w. de hippocampus en de amygdala. Van NA en CRH was reeds bekend dat zij LTP faciliteren. Onlangs hebben wij aangetoond dat corticosteron LTP ook kan faciliteren wanneer het hormoon aanwezig is tijdens het opwekken van LTP. Dit vindt plaats via niet-genomische effecten van corticosteron. Echter, wanneer corticosteron enkele uren voor het opwekken van LTP reeds aanwezig is, dan onderdrukt het hormoon juist het optreden van LTP, via een gen-gemedieerde route. Eenzelfde dichotomie in de effecten van corticosteron hebben wij nu ook waargenomen in de hippocampus met betrekking tot de werkzaamheid van NA. Als NA en corticosteron ongeveer rond de tijd van LTP opwekking aanwezig zijn, dan is corticosteron in staat de werking van NA te faciliteren. Als corticosteron daarentegen enkele uren voor NA wordt aangeboden, dan onderdrukt corticosteron de werking van NA op LTP. Dit betekent dat de timing van corticosteron toediening of van een stressor (waarbij het endogene hormoon vrijkomt) essentieel is voor de respons op een volgende stressor, in het bijzonder wat betreft het effect van de hormonen die dan vrijkomen op de mogelijkheid informatie langdurig vast te leggen. Momenteel wordt onderzocht –zowel met veldpotentialen als patch clamp electrofysiologie- of deze interactie tussen hormonen en LTP ook optreedt in de amygdala. De voorspelling is dat stress / corticosteron die wordt aangeboden tijdens het opnemen van emotionele informatie helpt om die informatie te onthouden, terwijl stress / corticosteron die enkele uren eerder wordt aangeboden juist het vastleggen van emotionele informatie zal onderdrukken. Deze hypothese wordt momenteel onderzocht in een humane studie (uitgevoerd in samenwerking met prof. Fernandez van het Donders Institute), waar gebruik gemaakt wordt van neuropsychologische testen gecombineerd met fMRI metingen.