Dopaminerge Mechanismen der Schmerzantizipation und Gedächtnismodulation

Die Enkodierung neuer Information in das Langzeitgedächtnis ist kein passiver Prozess, sondern kann durch Motivation beeinflusst werden. Tierstudien und Untersuchungen am Menschen zeigen, dass Belohnungsantizipation durch dopaminerge, mesolimbischen Strukturen vermittelt wird und darüber positiv auf Gedächtnisbildung wirkt. Unklar ist, welche Rolle dopaminerge Mechanismen bei der Antizipation aversiver Stimuli spielen und welcher Zusammenhang zu Lernen und Gedächtnisbildung besteht. Genau dies soll in drei Experimenten untersucht werden. Neben Verhaltenstests sollen die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) und die Magnetoenzephalographie (MEG) in Kombination mit Psychopharmakologie Anwendung finden. Diese Techniken erlauben Aussagen über neuronale Prozesse mit räumlich (fMRT) und zeitlich (MEG) hoch auflösender Präzision und stellen somit komplementäre Verfahren dar. Genaue Einblicke in den Zusammenhang zwischen Motivation, Schmerzantizipation und dopaminerger Gedächtnismodulation sind hoch relevant, da Veränderungen des dopaminergen Systems charakteristisch sind für gesundes Altern und eine Reihe von neuropsychiatrischer Erkrankungen (Parkinson, Schizophrenie). Darüber hinaus könnten die Ergebnisse wichtige Einblicke in unser Verständnis von Schmerzerkrankungen liefern.

In this project, we aimed to further investigate and specify the role of the mesolimbic system in processing aversive events. We used a variety of behavioral paradigms, MEG, iEEG and fMRI to show that (a) anticipation of aversive events recruits the mesolimbic system and differentially modulates subsequent recognition memory, (b) neural habituation to painful stimuli is modulated by dopamine, and (c) that alpha-beta oscillations in the substantia nigra signal the anticipation of both appetitive and aversive events. As such, our findings provide novel insights into the psychological and physiological mechanisms of aversive processing, and, from a more general perspective, they underline that the dopaminergic mesolimbic system plays a critical role in processing both appetitive and aversive events.