Die Fähigkeit, zeitlich getrennte Informationen zu verbinden und damit Umweltreizen eine positive oder negative Wertigkeit zuzuordnen, ist für das Überleben von entscheidender Bedeutung. Das bedeutet, dass die Gehirnareale wie der Hippocampus, der für das Gedächtnis, und die Amygdala, die für die emotionale Verarbeitung zuständig sind, miteinander zusammenarbeiten müssen, um die wichtigsten Erfahrungen zu behalten und schnell abrufen zu können. Studien haben schon früher gezeigt, dass verschiedene Projektionen aus der basolateralen Amygdala nach Belohnungs- oder Bestrafungslernen potenziert werden, doch weiß man bisher noch nicht, wie valenzspezifische Informationen an diesen Neuronen mit den entsprechenden nachgeschalteten Projektionen weitergeleitet werden, bzw. wie die Zeitskalen der synaptischen Plastizität im Subsekundenbereich mit den längeren Zeitskalen in Einklang gebracht werden können, die dann die prädiktiven Hinweise von ihren Ergebnissen trennen.
Es geht also letztlich darum zu erklären, wie das Gehirn die wichtigsten Ereignisse aus den Informationen auswählt, um Erinnerungen zu schaffen, die zukünftig wiederum zu einem Annäherungs- oder Vermeidungsverhalten gegenüber diesen Erfahrungen führen. Li et al. (2022) haben nun jüngst gezeigt, dass Neurotensin exprimierende Neuronen im paraventrikulären Nukleus des Thalamus, die in die basolateralen Amygdala projizieren, diese Valenzzuweisung vermitteln dürften, indem sie während des assoziativen Lernens eine konzentrationsabhängige Modulation in der basolateralen Amygdala ausüben. In Versuchen an Mäusen fand man heraus, dass eine optogenetische Aktivierung dieser Projektion das Belohnungslernen fördert, während eine projektions-spezifische Ausschaltung dieses Gens das Bestrafungslernen steigert. Neurotensin ist dabei offenbar ein entscheidender Neuromodulator, der die Zuweisung positiver und negativer Valenz in Amygdala-Neuronen koordiniert, indem er valenzspezifische Plastizität auf die verhaltensrelevanten Zeitskalen ausdehnt.
Literatur
Li, Hao, Namburi, Praneeth, Olson, Jacob M., Borio, Matilde, Lemieux, Mackenzie E., Beyeler, Anna, Calhoon, Gwendolyn G., Hitora-Imamura, Natsuko, Coley, Austin A., Libster, Avraham, Bal, Aneesh, Jin, Xin, Wang, Huan, Jia, Caroline, Choudhury, Sourav R., Shi, Xi, Felix-Ortiz, Ada C., de la Fuente, Verónica, Barth, Vanessa P., King, Hunter O., Izadmehr, Ehsan M., Revanna, Jasmin S., Batra, Kanha, Fischer, Kyle B., Keyes, Laurel R., Padilla-Coreano, Nancy, Siciliano, Cody A., McCullough, Kenneth M., Wichmann, Romy, Ressler, Kerry J., Fiete, Ila R., Zhang, Feng, Li, Yulong & Tye, Kay M. (2022). Neurotensin orchestrates valence assignment in the amygdala. Nature, 608, 586-592.