Am Ursprung der Angst
Amelia Douglass erforscht, was im Gehirn passiert, wenn Organismen Stress empfinden. Ihre Experimente könnten helfen, Angststörungen besser zu verstehen – und eines Tages vielleicht zu heilen.

Amelia Douglass nimmt eine Maus aus dem Käfig und setzt sie auf ein Metallkreuz, etwa einen Meter über dem Boden. Eine Achse hat Wände, bei der anderen kann die Maus in den Abgrund sehen. Douglass interessiert es, wie mutig Mäuse sind, ob sie sich zwischen den Wänden verstecken oder hinaus ins Freie wagen; und vor allem: was im Gehirn passiert, wenn sie sich fürchten.
Mehr Forschungsreisen
Gerade erst, erzählt sie, sind kleine Mikroskope angekommen, die die Gehirnaktivität von Mäusen messen können, während sie sie tragen – „das gibt uns ein einzigartiges Fenster in das Gehirn der Mäuse“, sagt Douglass. Ihr Labor für die Mausexperimente ist temporär noch in einem Container am Waldrand angesiedelt, das Equipment trudelt nach und nach ein, aber langsam wird es. Douglass ist gerade erst dabei, sich einzurichten und einzuleben; vergangenen Sommer kam die gebürtige Australierin aus den USA nach Österreich.
Nicht wegen Trump hier
Das hat in ihrem Fall nichts mit Trump zu tun, das hat sie schon entschieden, „als Biden noch Präsident war“, erzählt Douglass. Aber hier am Institute for Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg habe alles zusammengepasst: „Die Kombination aus einer Grundfinanzierung für Wissenschaft und physischem Support mit Geräten, Tierhaltungsanlagen und so weiter sind in den USA sehr selten.“

Das sei gerade bei einer Forschung wie ihrer wichtig, denn sie habe kein konkretes Ziel vor Augen: „Ich kam aus einer Neugier heraus zur Wissenschaft“, sagt sie. Sie möchte verstehen, warum die Dinge so sind wie sie sind. Eher zufällig also passt ihre Forschung in diese unsicheren Zeiten, in der sich die Menschen vor dem Krieg, vor dem Klimawandel oder einfach nur der Inflation fürchten: Douglass möchte herausfinden, wie Organismen auf Stress reagieren. Genauer: Was im Gehirn passiert, wenn ein stabiler innerer Körperzustand – Homöostase genannt – durch einen Einfluss von außen aus dem Gleichgewicht gerät.
Mäuse haben schnell Stress
Dass sich das später auch als nützlich erweisen könnte, ist ein schöner Nebeneffekt. „Wir werden nie verstehen, was bei einer Krankheit passiert, wenn wir nicht verstehen, was normalerweise passiert.“ Also: Erst wenn wir wissen, wie das Gehirn auf gerechtfertigten Stress reagiert, können wir chronische Stresszustände verstehen und eventuell auch heilen.

Und sie fängt dafür erstmal bei Mäusen an. Es gibt, erzählt sie, relativ viele Dinge, die Mäuse stressen können, aber „wir machen das auf eine Weise, die den Tieren nicht längerfristig schadet“. Sie konzentriert sich deshalb fürs Erste auf drei davon: Stress durch ein (in dem Fall simuliertes) Raubtier, Temperaturveränderung und (künstlich ausgelöste, nach einer Stunde vorübergegangene) Krankheit.
Sie repräsentieren drei verschiedene Arten von Stress: Einen unmittelbaren, psychologischen Stress durch das Raubtier, ein externer, körperlicher bei sich verändernden Temperaturen und ein interner durch eine Krankheit. Durch die Manipulation von Neuronen im Gehirn können Douglass und ihr Team wertvolle Erkenntnisse erlangen: „Wir können beispielsweise feststellen, dass manche Neuronen bei Stress aktiviert sind und diese Neuronen in nicht gestressten Tieren aktivieren, um zu sehen, ob sie sich dann verhalten als ob sie gestresst wären“, erzählt sie. „Oder umgekehrt jene Neuronen hemmen, die bei Stress aktiv wären um dann zu sehen, ob das den Stress verringert.“
Der Faktor Tageszeit
Die Idee dazu kam ihr bei einem älteren Forschungsprojekt, bei dem sie sich mit Fressverhalten und Appetit beschäftigte. „Bei Hunger wird eine enorme Menge des Stresshormons Cortisol ausgestoßen“, sagt Douglass. „Und es interessiert mich sehr, wie es zu diesen Reaktionen des Körpers auf Stress kommt, die vom Gehirn gesteuert werden.“ Die meisten dieser Reaktionen passieren unbewusst: Die Herzfrequenz und der Blutdruck steigen, die Körpertemperatur steigt. Gleichzeitig muss es – etwa angesichts eines Raubtiers – auch das Kommando geben, das sagt: Lauf! „Und ich frage mich, wie das Gehirn die Flucht vor einem Raubtier steuert“, sagt sie.
Das Zentrum der Stressbewältigung ist der Hypothalamus. Bloß kann dieser Teil des Gehirns nicht direkt mit den Organen kommunizieren. „Es gibt keine Projektionen vom Hypothalamus zum Herzen; es muss also Zwischenwege geben“, sagt Douglass. Die sind bislang unbekannt. „Wir müssen also diese Lücke schließen.“
Aber wie weiß umgekehrt der Hypothalamus, dass er nun Stress zu bewältigen hat? „Wir wissen, dass der Hypothalamus Informationen über die reinen Sinneseindrücke bekommt.“ Der Geruch eines Raubtiers wird sofort an den Hypothalamus weitergeleitet. Daneben sind aber auch noch andere Faktoren im Spiel: „Sogar die Tageszeit spielt eine Rolle bei der Regulierung von Stressreaktionen, weil Tiere zu einer Zeit, in der es hell ist, eher gefährdet sind, von Raubtieren attackiert zu werden.“
Vor Bären sollte man sich fürchten
Viele andere Dinge sind noch ungeklärt: „Wenn Sie etwa einem Bären begegnen, dann wird ihr Herz auch lange danach noch schlagen, selbst wenn die Bedrohung vorbei ist. Warum ist das so?“, sagt Douglass. Das ist auch jener Punkt, an dem ihre Forschung – selbst wenn das nicht das Ziel ist – einen ganz konkreten Nutzen bekommen könnte: „Das ist potenziell interessant, weil bei man bei Angst- und Stressstörungen einen anhaltenden Stresszustand haben kann, auch wenn nichts Stressiges passiert“, sagt sie.

So wie Medikamente wie Ozempic Menschen neuerdings helfen abzunehmen, indem sie das körpereigene Hormon GLP-1 imitieren, könnten ähnliche Medikamente Menschen helfen, chronischen Stress abzubauen. Natürlich ist auch das nicht so einfach: Denn umgekehrt sollten diese Menschen nach den Medikamenten nicht grundsätzlich angstfrei sein. „Das ist die große Schwierigkeit: Therapien so zu dosieren, dass sie die beabsichtigte Wirkung haben, aber nicht über das Ziel hinausschießen“, sagt Douglass. Denn wer einem Bären begegnet, sollte sich besser fürchten und adäquat reagieren.
Über diese Serie
Unter dem Titel „Forschungsreisen“ präsentieren wir spannende Forschungsprojekte aus ganz Österreich. Der Pragmaticus war bereits zu Gast bei Peter Turchin vom Complexity Hub, der die USA vor einem Bürgerkrieg sieht, hat mit Stefan Freunberger vom ISTA nach neuen Batterien gesucht und sich von Ludmilla Carone vom Grazer Institut für Weltraumforschung erzählen lassen, warum die Suche nach Aliens so schwierig ist. Alle Forschungsreisen können Sie hier nachlesen.

