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Angstforschung: Man muss sich dem Erlebnis aussetzen

Ein traumatisches Ereignis kann einen Menschen ein Leben lang quälen. Der Schweizer Neurobiologe Johannes Gräff hat an der ETH Lausanne herausgefunden, wie eine erfolgreiche Traumatherapie im Hirn abläuft.
Bruno Knellwolf
Der St.Galler Neurobiologe Johannes Gräff in seinem Labor am «Brain Mind Institute» der ETH Lausanne. (Bild: ETH Lausanne)

Der St.Galler Neurobiologe Johannes Gräff in seinem Labor am «Brain Mind Institute» der ETH Lausanne. (Bild: ETH Lausanne)

Nichts Schrecklicheres, als wenn die Angst immer wiederkehrt. Nach Jahren, nach Jahrzehnten. Nach einem traumatischen Erlebnis vielleicht schon in der Kindheit: durch Gewalt, Unfälle, Krankheiten bis hin zu Kriegserlebnissen. Die Erinnerungen verfolgen Menschen oft ein Leben lang. Solch traumatische Ereignisse können zu einer Posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) führen. Etwa ein Drittel der Bevölkerung wird einmal im Leben mit einer solchen konfrontiert.

Die Angst sitzt im Gehirn. Und dort hinein, genauer in den Hippocampus, hat der Neurobiologe Johannes Gräff geschaut, der an der ETH Lausanne eine Forschungsgruppe des «Brain Mind Institute» leitet. Und nach fünfjähriger Arbeit hat der St. Galler höchste wissenschaftliche Weihe erhalten: Seine Studie zur Verarbeitung traumatischer Ereignisse im Hirn ist vom US-amerikanischen Wissenschaftsjournal «Science» anerkannt und publiziert worden. Eine solche Publikation kann die Forschungsarbeit und Karriere eines Wissenschafters massgeblich befördern.

Je älter eine Traumatisierung ist, desto schwieriger ist sie abzuschwächen.

Die Neurobiologen untersuchten die Gehirne von Labormäusen. Denn nur in Maushirnen können Forscher bis auf die Moleküle der Hirnzellen hinunter beobachten, was geschieht, wenn die Angst ihre Spuren hinterlässt. Die Hirnzellen genetisch veränderter Mäuse wurden für die Studie so bearbeitet, dass sie ein «Reporter-Gen» in sich tragen. Dieses Gen macht es möglich, dass man mit dem Mikroskop farblich erkennt, welche Zellen bei der Angstverarbeitung aktiv sind. Der Vorteil dieser von Gräff entwickelten Methode: Die Forscher können nicht nur einen einzigen Zeitpunkt der Aktivität in der Zelle nachweisen, sondern mehrere. So lässt sich genau bestimmen, wo die Angst im Hirn zu welchem Zeitpunkt steckt.

«Als erste Forscher konnten wir sehen, welche Zellen aktiv sind, wenn sich die Maus an die Angst erinnert. Und nicht nur wenn sie gerade erst die traumatische Erfahrung macht».

Speziell ist Gräffs Studie deshalb, weil in dieser die Angsterinnerung des Langzeitgedächtnisses beobachtet wird. 30 Tage nach dem traumatischen Erlebnis. «Das ist entscheidend, denn 99 Prozent aller Studien, die mit traumatischen Erinnerungen arbeiten, schauen sich einen Tag alte Traumatisierungen an.» Das habe zwar auch Aussagekraft. Aber man wisse aus der Gedächtnisforschung, dass eine Traumatisierung je älter sie her sei, desto schwieriger abzuschwächen sei.

Gedächtnisspur wie ein Autobahnnetz

Die Forscher untersuchten in den Hirnzellen die Angst-Gedächtnisspur. Diese Spur konnten sie farblich visualisieren. Eine Gedächtnisspur wird mit dem traumatischen Ereignis gelegt und zieht sich wie ein Autobahnnetz durchs Gehirn. Die Kreuzungen entsprechen den Hirnzellen, von denen aus sich die Angst-Gedächtnisspur im Kopf verteilt.

Die Angst sitzt im Gyrus Dentatus.

Die Angst sitzt im Gyrus Dentatus.

Die traumatisierten Mäuse wurden danach mit einer Expositionstherapie behandelt. Diese Verhaltenstherapie wird auch bei Menschen angewandt. Dabei wird der Patient immer wieder dem angsteinflössenden Ereignis ausgesetzt. «Je mehr man das macht, desto besser wird die Angst reduziert», sagt Gräff. Menschen mit Höhenangst werden zum Beispiel immer wieder an eine Bergkante herangeführt, bis sie die Angst vor der Höhe verlieren. Die Expositionstherapie im Labor war erfolgreich, die Mäuse hatten keine Angst mehr. «Uns interessierte vor allem, was während der Expositionstherapie passiert». Wird die Angst-Gedächtnisspur von der neuen Sicherheitsgedächtnisspur nur gehemmt? Oder wird die alte Gedächtnisspur überschrieben, lernt das Gehirn um?

Ersteres würde bedeuten, dass die Therapie nichts Anderes macht, als die Angst zu unterdrücken. Mit der Möglichkeit, dass sie plötzlich wieder zurückkehrt. «Man kennt das aus der psychotherapeutischen Praxis. Die Patienten haben nach der anfänglich erfolgreichen Therapie plötzlich wieder Flashbacks.» Die Verhaltenstherapie wird dann zum Misserfolg. «Nun konnten wir zeigen, dass bei einer erfolgreichen Expositionstherapie tatsächlich ein Umlernen und Umschreiben in den Hirnzellen geschieht», sagt Gräff. Was in der Psychologie schon vermutet wurde, bestätigt sich dank der Arbeit von Gräffs Gruppe nun erstmals auf zellulärer Ebene und machte die Anerkennung im «Science» möglich.

Stimulierung hilft bei der Therapie

In einem zweiten Schritt konnte Johannes Gräff zudem aufzeigen, dass es eine Methode gibt, die Aktivitäten der Zellen der Angst-Gedächtnisspur zu aktivieren. Damit wird der Erfolg der Therapie noch grösser. Aktiviert wurden die Zellen in einem bestimmten Hirnareal, dem Gyrus dentatus, der zum Hypocampus gehört. Wurde die Aktivität dieser Hirnzellen während der Therapie unterdrückt, blieben die Tiere ängstlich. «Erhöhten wir die Aktivität künstlich, war der Erfolg der Therapie dagegen immer besser. Die Stimulierung fördert das Umlernen», sagt Gräff. Für die Psychotherapie bedeutet das, dass Anregung mehr hilft als Gedächtnisblocker. Die Studie bestätigt die Erkenntnis aus der Psychotherapie, dass diese am besten wirkt, wenn sich ein Mensch mit allen Facetten des fatalen Erlebnisses auseinandersetzt und sich vollständig daran erinnert.

Das könnte dazu führen, Medikamente gegen Posttraumatische Störungen zu entwickeln, die genau am richtigen Ort im Hirn ihre Wirkung hätten.

Als nächsten Schritt will Gräff nun jene Gene identifizieren, die verantwortlich sind für eine erfolgreiche Verhaltenstherapie. Dazu will er diejenigen Zellen, welche durch die Expositionstherapie umgeschrieben wurden, aussortieren, um zu sehen, welche Gene beim Abbau der Angst aktiv sind und welche nicht. Diese Erkenntnisse auf molekularer Ebene könnten dereinst dazu führen, Medikamente gegen Posttraumatische Störungen zu entwickeln, die genau am richtigen Ort im Gehirn ihre Wirkung hätten. Ein solches Forschungsergebnis würde wohl weitere Anerkennung für Gräff bedeuten. Doch über Angst wird weltweit emsig und viel geforscht, die Konkurrenz ist gross. «Da muss man schnell sein», sagt Gräff. Einmal hat es nun geklappt.

Johannes Gräff

Nach dem Abschluss der Kanti St. Gallen interessierte sich Johannes Gräff sowohl für Biologie als auch für Psychologie. Er entschied sich für das Biologiestudium an der Uni Lausanne, doktorierte 2009 an der ETH Zürich und arbeitete als Post-Doc vier Jahre in Boston. Seit fünf Jahren leitet der St. Galler nun an der ETH Lausanne eine achtköpfige Gruppe von Neurobiologen, die Gedächtnisforschung betreibt. Der zweifache Vater, der mit seiner Familie in Bern lebt, hat nun Biologie und Psychologie in seiner Studie näher zusammengebracht. (Kn.)

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